Quel est le bon accouplement ?

Un couplemètre en forme de disque est un capteur de précision qui permet d’atteindre des incertitudes de mesure très petites. Cependant, pour obtenir de telles précisions, il est essentiel de répondre à de nombreux points particuliers. En effet, il est absolument primordial de réduire, au minimum, les charges parasites agissant sur le capteur. Ces parasites sont très souvent le résultat, en autre, d’erreurs d'alignement de la ligne d’arbres. Un décalage radial et parallèle des arbres aux extrémités du capteur produit une force radiale et un moment de flexion affectant les caractéristiques du capteur. Un décalage angulaire radial a comme conséquence la création d’un moment de flexion tandis qu'un décalage axial occasionne une force axiale et un moment de flexion.

Compensation des charges parasites

En pratique, tous les décalages et toutes les charges parasites se produisent simultanément. En alignant la ligne d'arbre, aussi précisément que possible, résout seulement une partie du problème, à cause des tolérances intrinsèques qui ne permettent pas d’éliminer complètement les décalages. Pour cette raison, il est nécessaire d’installer un accouplement rigide sur le capteur ou sinon des éléments de compensation élastique, particulièrement si des vitesses élevées sont employées. Ces accouplements compenseront presque entièrement les décalages restants. L'utilisation de ces composants mécaniques augmente l'exactitude du capteur et, en même temps, protège les roulements montés sur la ligne d’arbres contre une usure élevée.

Accouplements utilisés comme éléments de compensation

Un accouplement est utilisé comme élément de compensation, il comporte deux éléments qui fonctionnent comme un cardan avec un jeu du aux dentures libres. Cela permet de rattraper des décalages angulaires et axiaux mais aussi un désalignement parallèle. La forme la plus compacte pour un élément de compensation est celle d’un accouplement complet, avec ces deux parties fonctionnant comme les axes d'un cardan (demi-accouplements), montées directement l’une à côté de l’autre. En raison du jeu faible entre les deux éléments, l'accouplement rattrapera des décalages faibles. De plus grands décalages exigent de plus grands jeux.

En considérant les tâches que doivent exécuter l'accouplement et en tenant compte de l'objectif qui est pouvoir installer, tant que possible, l’ensemble « capteur-disque + accouplement » d’une façon convenable dans la ligne d’arbres, il est possible d'obtenir un montage parfait par une sélection appropriée parmi la multitude de variantes d’accouplements et de pièces de montage.

En plus d'une large gamme de capteurs de couple, HBM propose un choix d’accouplements et de pièces de montage couvrant une très grande partie des applications de couple rencontrées. Les différentes configurations qui peuvent être mises en œuvre avec ces produits sont décrites ci-dessous.

Configurations

1. Version avec accouplement complet

Avec cette version compacte, des forces élevées restituées sont susceptibles de se développer à partir de décalages importants. Ici il est particulièrement important d'aligner soigneusement la ligne d'arbres.

L'ensemble de mesure de couple comprend les éléments suivants (de gauche à droite):

Accouplement complet + couplemètre

Fig. 1: Capteur de couple avec accouplement complet Modulflex®

Fig. 2: Accouplement Rexnord Modulflex®

Fig. 3: Accouplement Mayr ROBA-DS

2. Version avec deux demi-accouplements et entretoise

Cette version permet de compenser des décalages plus grands. En outre, des versions spéciales d'entretoises sont disponibles pour effectuer des fonctions complémentaires, par exemple, pour protéger la bride du capteur contre des températures provenant de l’arbre d’entrée.

L'ensemble de mesure de couple comprend les éléments suivants (de gauche à droite):

Demi-accouplement + entretoise + demi-accouplement + capteur

Fig. 4: Capteur de couple avec 2 demi accouplements Modulflex® et une entretoise

3. Version avec deux demi-accouplements et capteur comme entretoise

L'ensemble de mesure comprend les éléments suivants (de gauche à droite):

Demi-accouplement + capteur + adaptateur + demi-accouplement

Fig. 5: Capteur de couple entre deux demi-accouplement Modulflex®

Cette version permet aussi de rattraper de plus grands décalages, et en même temps, cette configuration n'exige pas un grand espace.

Le montage de ce type d'ensemble dans la ligne d’arbres exige souvent un adaptateur entre la bride de raccordement du capteur ou de l'accouplement et l'arbre. Pour cela, nous recommandons d'employer un composant complémentaire spécial permettant le raccordement de la bride d'un côté et un dispositif de serrage de l'arbre (serrage du moyeu) de l'autre côté. Selon les conditions respectives de montage, ces composants peuvent être employés individuellement ou par paires, dans le second cas, avec différents trous d'alésage pour le montage sur des diamètres d'arbre différents. Un exemple est montré dans la fig. 6.

L'ensemble de mesure comporte les composants suivants (de gauche à droite) :

Moyeu de serrage + accouplement complet + capteur + moyeu de serrage

Fig. 6: Capteur avec accouplement complet Modulflex® et deux moyeu de serrage Koniclamp® utilisant la technique de serrage.

Fig. 7: Assemblage complet du module selon la Fig.6.

Provenance des Images:

Fig. 1 et 2 ainsi que 4 à 7: Rexnord GmbH
Fig. 3: Chr. Mayr GmbH & Co. KG

Auteur de artikels

Klaus Weissbrodt
Product and Application Manager Torque Applications, HBM Test and Measurement

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