Des roulements à billes à gorges profondes spécialement conçus pour les servomoteurs
14/10/2020
Ces nouveaux roulements NSK ont bénéficié d'un développement d'une graisses spéciale et d’un joint extrêmement efficace à faible frottement qui permettent de dépasser les limites des roulements pour moteurs électriques classiques en utilisation dans les servomoteurs.
Pour les roulements, les servomoteurs sont une source de difficultés. En raison de leurs fréquents démarrages, arrêts et inversions - sans compter les très légers mouvements correctifs induits par le système de détection - le profil de mouvement type des servomoteurs soumet les roulements à de fortes contraintes. En outre, les inversions fréquentes et les micro-vibrations associées provoquent la disparition du film lubrifiant entre l’élément roulant et la surface de roulement (sans possibilité de relubrification après écoulement) dans une mesure plus importante que dans le cas de roulements à rotation continue utilisés dans les moteurs électriques classiques.
Conséquences possibles, notamment : la génération de micro-points de frottement locaux sur le chemin de roulement. Ce frottement se produit par manque de film lubrifiant provoquant un contact métal sur métal entre le chemin de roulement et la bille.
Pour surmonter ces problèmes, NSK a développé une graisse spéciale appelée EA7. Par rapport aux graisses classiques, l’EA7 offre des propriétés lubrifiantes améliorées sous l’effet de micro-vibrations. Cette graisse permet également de garantir le fonctionnement des roulements avec un faible couple de frottement et donc une perte minimale de puissance. En pratique, le recours à des roulements lubrifiés à l’EA7 pour les applications de servomoteurs se traduit par une durée de vie accrue et des intervalles d’entretien multipliés par deux.
Autre facteur augmentant la durée de vie des servomoteurs : la propreté lors du fonctionnement. L’encodeur est susceptible de s’encrasser si la graisse du roulement libère des particules (de soufre ou de métal par exemple) migrant vers les composants environnants. Au fil du temps, cette contamination rendra le moteur incapable de détecter la position précise. La fuite de lubrifiant peut également avoir pour conséquence un patinage lors du freinage, pouvant là encore favoriser un positionnement incorrect.
Afin d’apporter une solution au problème de la contamination, NSK a développé une autre graisse destinée aux servomoteurs, appelée LGU. Par rapport aux graisses au savon de lithium, la LGU émet environ 90% de soufre et de particules métalliques en moins, contribuant ainsi à la propreté à long terme de l’environnement du roulement. Résultat : des intervalles d’entretien prolongés d’un facteur 1,5.
Les entreprises fabriquant ou intégrant des servomoteurs sont à même de choisir la graisse qui convient le mieux. L’EA7 prolonge la durée de vie des roulements à billes à gorges profondes soumis aux micro-mouvements typiques des servomoteurs, alors que la LGU minimise la dissémination de particules sur les composants environnants, prévenant ainsi tout positionnement imprécis. Ces deux graisses hautes performances sont proposées en option sur la série de roulements à billes à gorges profondes développée par NSK à l’usage des servomoteurs.
Autre particularité de ces roulements : le joint DW de NSK, assurant à la fois une étanchéité exceptionnelle et un faible couple de frottement. Avec les joints DW, les concepteurs de l’entreprise ont développé une solution performante répondant aux exigences contradictoires d’une étanchéité fiable et d’un fonctionnement écoénergétique des roulements.
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