Spécification de roulement pour poulies et rouleaux de convoyeur en ambiance poussiéreuse : joint, base de charge, ajustements et jeu

Fixer d'abord le joint et écarter les roulements ouverts ou à cuvettes

La poussière fine est ici le facteur de défaillance, et le joint est la pièce qui décide si le lubrifiant reste propre. Le rôle d'un joint est de retenir le lubrifiant et d'exclure la saleté et l'eau, et la durée de vie du roulement est étroitement liée à la qualité de cette fonction¹.

Un joint caoutchouc à contact (2RS, RSH/RS1) applique une lèvre contre la bague tournante et bloque mieux la poussière fine et l'eau qu'une cuvette métallique sans contact (ZZ). Cette dernière ne maintient qu'un entrefer et arrête les particules plus grosses⁹.

Cette protection se paie en vitesse et en chaleur. Le frottement de contact abaisse la vitesse maximale d'environ 40% par rapport à un roulement ouvert ou à cuvette de même taille⁷ (valeur déclarée par le fournisseur).

Et les joints NBR standard sont limités à environ 100 °C, des matériaux spéciaux comme le Viton étant nécessaires au-delà de 100–120 °C, avec un surcoût^7,9.

Sur un convoyeur lent et lourd, la pénalité de vitesse mord rarement, mais le plafond de température oui, car des ajustements serrés font déjà monter la température de fonctionnement³.

Inscrivez donc le joint dans la spécification position par position et considérez comme non conforme une offre qui ne propose que des roulements ouverts ou à cuvettes pour un service en poussière fine.

Si le fournisseur propose une cuvette, demandez quelle exclusion de poussière il revendique et sur quel essai, car aucune source de cet ensemble ne donne d'indice IP ni de résultat quantifié d'exclusion de poussière.

Joint à contact ou joint à labyrinthe, position par position

Là où le plafond d'environ 100 °C ou la pénalité de vitesse exclut un joint à contact, un joint à labyrinthe sans contact est l'alternative.

Sur un arbre horizontal, un labyrinthe étanchéifie de façon fiable les contaminations granulaires fines et grossières, n'a aucune limite de vitesse provenant du joint lui-même et ne demande aucune lubrification au niveau de la portée d'étanchéité¹⁵.

Le même tableau comparatif indique que les joints à lèvre ne conviennent pas à une contamination granulaire, car les particules usent rapidement les lèvres¹⁵. Vous disposez donc d'un partage net pour la RFQ.

Pour les positions de poulies et de rouleaux sur arbres horizontaux transportant des matières granulaires, demandez un joint à labyrinthe lorsque le service tourne assez chaud ou assez vite pour qu'une lèvre caoutchouc soit limite.

Lorsque la position est à la fois humide et poussiéreuse, notez que la performance du labyrinthe avec l'eau dépend de matériaux inoxydables et d'un niveau d'eau inférieur au diamètre d'étanchéité¹⁵. Un fournisseur indique que ses joints à labyrinthe ont une durée de vie illimitée et aucune limite de vitesse provenant du joint¹⁵.

Traitez cela comme une déclaration du fournisseur lui-même et vérifiez-la contre votre service, non comme une valeur de spécification. Les sources n'indiquent pas le comportement d'un labyrinthe sur arbres verticaux ou inclinés ; si votre implantation en comporte, posez la question directement au fournisseur.

Dimensionner sur C0 ou C, et faire chiffrer les deux en kN par le fournisseur

La base de charge change avec la vitesse. Pour les roulements tournant à moins de 10 tr/min, oscillant très lentement ou restant longtemps immobiles sous charge, dimensionnez sur la charge statique de base C0 plutôt que sur la charge dynamique C².

Beaucoup de poulies et de rouleaux de convoyeur se situent exactement dans cette plage : c'est donc la base C0 qu'il faut inscrire dans la spécification pour ces positions.

Pour le type, les roulements à rouleaux sphériques sont le choix standard des poulies de convoyeur : ils portent une forte charge radiale tout en tolérant la flexion d'arbre et le défaut d'alignement sur de longues portées^6,19.

Leurs rouleaux bombés s'auto-alignent, ce qui les rend aptes aux chocs et à la flexion en manutention de vrac¹⁹. Deux éléments doivent revenir du fournisseur.

D'abord les valeurs réelles de C et C0 en kN pour le roulement proposé, car aucune source de cet ensemble ne les donne pour des poulies de convoyeur.

Ensuite le coefficient de sécurité appliqué par le fournisseur, puisque les charges requises se calculent à partir de la charge et d'un facteur de température plutôt que de se lire dans un catalogue².

Notez aussi que l'équation de durée de vie L10 cesse d'être valable lorsque la charge équivalente dépasse C0 ou 0,5C : demandez au fournisseur de confirmer que le calcul reste dans cette limite.

Fixer l'ajustement du logement et vérifier le jeu de fonctionnement

Les chocs et une bague extérieure tournante pointent vers le même ajustement de logement. Une charge à bague extérieure tournante, avec les rouleaux de convoyeur cités en exemple, correspond à un alésage de logement M7, et une charge à fort impact correspond aussi à M7²¹.

Un tableau d'ajustements distinct associe également les chocs lourds à M7⁵. Inscrivez M7 dans la spécification pour les positions de poulies et de rouleaux soumises à chocs, et demandez au fournisseur de le confirmer pour votre type de logement.

Les ajustements ne closent pas la question du jeu. Un ajustement trop serré réduit le jeu interne, ce qui élève la température de fonctionnement et accélère la dégradation du lubrifiant³.

Le jeu imprimé au catalogue n'est donc pas le jeu avec lequel le roulement tourne : exigez du fournisseur qu'il indique le jeu de fonctionnement après prise en compte des ajustements et de la température.

Une condition change la classe de logement : sur les gros roulements au-delà de 250 mm dont la bague extérieure et le logement diffèrent de plus de 10 °C, on utilise G7 au lieu de H7⁵. Si vos roulements de poulie sont de cette taille et chauffent, soulevez la question avant commande.

Les sources ne donnent pas de tableau d'ajustement d'arbre propre aux poulies de convoyeur : le côté arbre doit donc être confirmé avec le fournisseur.

Verrouiller la classe de jeu et le régime de graissage

La classe de jeu et la graisse sont les deux lignes le plus souvent laissées au choix par défaut du fournisseur, et les deux doivent être énoncées. Les paliers à chapeau divisé utilisent généralement des roulements à rouleaux sphériques avec un jeu C3 ou C0⁴.

Un guide de jeu distinct associe C4 aux services à haute température, haute vitesse et chocs lourds, comme les concasseurs et les installations de préparation du charbon¹⁸.

Ce sont des contextes d'application différents, non une règle établie pour un service de convoyeur à basse vitesse : nommez la classe par position et demandez au fournisseur de la justifier au regard de votre vitesse, de votre température et de votre ajustement. Sur la lubrification, deux règles sont assez fermes pour être écrites.

Un remplissage excessif de la cavité du roulement augmente la température et peut provoquer une défaillance : laissez de la place pour que la graisse s'échappe au démarrage¹⁴. Et lorsque vous changez de graisse, vérifiez d'abord la compatibilité des huiles de base, car toutes ne se mélangent pas¹⁴.

Le choix du lubrifiant lui-même dépend de la température, de la vitesse et de la charge, et un service à forte charge exige une résistance à la pression plus élevée pour maintenir un film d'huile¹⁶.

Demandez au fournisseur le type d'huile de base et la résistance à la pression de la graisse, ainsi que l'intervalle de regraissage pour votre service, car aucune source de cet ensemble ne donne de durée de vie de graisse pour un fonctionnement poussiéreux à basse vitesse.

Documentation et sélection des fournisseurs pour la RFQ

Demandez ces éléments avec la cotation, pas après la commande. Les documents qualité sont ce qui vous permet de refuser un roulement avant qu'il n'atteigne la poulie ; les seuils commerciaux ci-dessous sont des valeurs de sélection suggérées par une source, et non des normes de branche.

• ✓Certification de fabrication ISO 9001, avec des rapports d'essai matière confirmant la propreté de l'acier et la composition de l'alliage
• ✓Documentation ATEX ou RoHS lorsque le convoyeur fonctionne en atmosphère de poussière explosive
• ✓Valeurs C et C0 déclarées en kN, plus le coefficient de sécurité utilisé dans le calcul de charge
• ✓Type de joint nommé par position, avec la base d'exclusion de poussière revendiquée par le fournisseur
• ✓Jeu de fonctionnement après ajustements et température, et non jeu de catalogue
• ✓Type d'huile de base de la graisse, résistance à la pression et intervalle de regraissage pour votre service
• ✓Matrice d'évaluation fournisseur couvrant certifications, capacité de fabrication, traçabilité matière et conditions commerciales

Où les sources divergent sur la classe de jeu

La classe de jeu est le seul point de spécification où les preuves pointent dans deux directions : tranchez-le avec le fournisseur avant de signer la spécification.

Avant de demander un devis

• Demandez au fournisseur des preuves spécifiques au modèle et notez la condition qui modifierait votre décision d'achat.
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• Confirmez la couverture de service nommée, les attentes de réponse et les conditions de garantie pour votre destination.
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