Qu’est-ce qu’une presse à balles et comment fonctionne-t-elle ?

Comment est né le roulement ?

Le premier véritable brevet pour un roulement à billes, n’est arrivé qu’en 1794 et a été proposé par Philip Vaughan de Carmarthen (Pays de Galles), mais en 1500, Léonard de Vinci, lors de ses études sur le frottement, a senti la possibilité de créer une sorte de roulement primitif.

Modèle de roulement proposé par Léonard De Vinci

En 1869, Jules Suriray, mécanicien cycliste parisien, dépose le deuxième brevet pour les roulements utilisés sur le vélo qui remporte la première édition de la course Paris-Rouen en novembre de la même année.

Le développement des roulements à billes actuels est dû à Friedrich Fischer « Kugel-fischer » en 1883. Surnommé  » le Fischer des sphères « , il invente le procédé qui permet de produire, en série, des billes d’acier trempé de dimensions identiques. La production industrielle à grande échelle est due à Henry Timken, grâce aux roulements à rouleaux. La société TIMKEN a été fondée en 1899 et en Sven Gustaf Wingqvist, l’un des fondateurs de SKF en 1907, et de RIV.

Perosa, en collaboration avec la famille Agnelli, a commencé à produire des roulements à billes pour vélos en 1906. Par la suite, les deux sociétés ont été incorporées dans une seule société qui a pris le nom de SKF.

Comment fonctionne un roulement ?

Comme nous l’avons dit, un roulement est un dispositif utilisé pour réduire le frottement entre deux objets en mouvement rotatif ou linéaire l’un avec l’autre. Il se compose principalement de deux anneaux de diamètres différents, l’un externe et l’autre interne; à l’intérieur desquels sont positionnés les éléments roulants qui ont pour fonction de:

  • Soutenir l’élément tournant
  • Réduire le frottement de rotation
  • Préserver le siège de rotation
  • Réduire le risque d’intrusion de poussière et de débris dans les zones de travail des éléments roulants
Fonctionnement du roulement, Wikimedia

Sont aussi essentiels pour l’industrie de la construction mécanique que, selon certains experts ont été appelés dans le secteur productif ainsi que

 » Le pain de chaque jour de l’industrie manufacturière »

utilisé dans tous type de machines, mais comme elles font leur travail dans l’ombre, la plupart des personnes non impliquées dans l’industrie manufacturière ne connaissent probablement pas leur existence, ou peut-être ne savent pas quelle est leur fonction dans une pièce mécanique

Leur fonction principale est de supporter des arbres rotatifs, des roues, des engrenages, des rotors ou des turbines, facilitant la rotation, c’est-à-dire que les machines nécessitent un nombre varié d’arbres dans leur fonction, ce qui signifie que les roulements sont presque toujours utilisés.

Application dans la vie quotidienne

Photo de Gabriel Gurrola sur Unsplash

les roulements sont utilisés dans un large éventail de secteurs industriels et d’applications; certains produits, tels que les avions, les groupes électrogènes et les voitures ne fonctionneraient pas sans eux, par exemple les voitures que nous utilisons tous les jours pour aller au travail, ou même pour le plaisir, ont un minimum de 36 roulements. Pour les voitures haut de gamme, ce nombre s’élève à environ 150. Tous ces roulements jouent un rôle très important. Si une voiture n’a pas de roulements, la rotation devient irrégulière et consommerait beaucoup d’énergie, de plus, la pièce qui supporte la rotation se casserait presque immédiatement. Pour cette raison, nous ne pouvions pas conduire des voitures en toute sécurité et confortablement sans roulements.

Demandons-nous à quel point notre vie dépend davantage des roulements, vous ne les voyez généralement pas, alors c’est un peu difficile à imaginer, non? Même les appareils que nous utilisons quotidiennement tels que les réfrigérateurs, les aspirateurs et les climatiseurs les utilisent, de cette façon, les roulements fonctionnent constamment à l’ombre pour rendre notre vie plus confortable.

Les roulements peuvent ressembler à de simples pièces mécaniques, mais nous ne pourrions pas survivre sans eux, car la plupart des produits mécaniques que nous utilisons fonctionnent grâce à eux.

En bref, quel rôle jouent les roulements pour permettre aux machines de fonctionner sans problème ?

Réduisez le frottement et rendez la rotation plus régulière.

Lorsque des frottements se produisent entre l’arbre tournant et la pièce supportant la rotation, des paliers sont utilisés entre ces deux composants. Les roulements sont utilisés pour réduire les frottements et permettre une rotation plus douce, ce qui permet de diminuer la consommation d’énergie. C’est la fonction la plus importante des roulements.

Protégez la pièce qui supporte la rotation et maintenez la position correcte de l’arbre rotatif.

Une force importante est requise entre l’arbre tournant et la pièce de support. Les roulements ont pour fonction d’éviter d’endommager la pièce qui supporte la rotation et maintient la position correcte de l’arbre rotatif. Cette fonction de roulements est ce qui nous permet d’utiliser nos machines encore et encore pendant une longue période.

Types de roulements

Il existe différents types de roulements. Ils sont conçus pour différentes applications et pour résister à des types spécifiques de charges, de poussées ou de virages, nous présentons ci-dessous le roulement à billes

le plus courant

C’est un type de roulement qui utilise des billes ou des pastilles pour maintenir la séparation entre les pistes de roulement. Son but est de réduire le frottement rotatif et de résister aux charges radiales et axiales. Ceci est réalisé en utilisant au moins deux rayons pour maintenir les billes et transmettre des charges à travers elles.

Dans la plupart des applications, une piste ou une course est fixée à l’ensemble rotatif (par exemple, un moyeu ou un arbre) tandis que l’autre est fixe. Lorsque l’une des courses de roulement tourne, les billes aussi. Comme ils n’ont qu’un seul point de contact, ils ont un coefficient de frottement beaucoup plus faible que lorsque deux surfaces planes glissent l’une contre l’autre.

Les roulements à billes ont régulièrement une capacité de charge inférieure en raison de la plus petite surface de contact entre les billes et les chemins de roulement. Cependant, ils peuvent tolérer un désalignement des rayons internes et externes.

Les roulements à billes, également appelés roulements antifriction, sont normalisés pour faciliter l’échange entre les marques.

Roulement à rouleaux

Ce sont des groupes mécaniques constitués d’éléments roulants cylindriques, sphériques ou coniques, généralement emprisonnés entre les rayons interne et externe. Ils fournissent un moyen de soutenir les arbres en rotation et de minimiser les frottements entre les arbres et les parties fixes de la machine. Les roulements à rouleaux sont principalement utilisés dans les machines à arbres rotatifs nécessitant le support de charges plus lourdes que celles prévues par les roulements à billes.

Les roulements ou roulements à rouleaux coniques sont souvent utilisés pour supporter des charges de poussée plus élevées en plus des charges radiales.

Les roulements à rouleaux sont normalisés dans une moindre mesure en tant que roulements à billes. TIMKEN est l’une des plus grandes entreprises spécialisées dans les roulements à rouleaux coniques.

Roulements montés

Les roulements montés sont des ensembles mécaniques constitués de roulements logés dans des composants de montage vissés ou filetés et comprenant des boîtiers d’amortissement, des unités à brides, etc.

Ces ensembles peuvent être configurés avec des roulements à billes ou à rouleaux et sont conçus pour un montage à vis et une facilité de remplacement.

Sont souvent utilisés car les unités logées réduisent les problèmes de montage et de protection et sont faciles à remplacer. Ils sont également principalement utilisés pour les applications à basse / moyenne vitesse.

Les roulements montés permettent de supporter les arbres en rotation et de minimiser les frottements entre les arbres et les parties fixes de la machine. Les roulements montés sont principalement utilisés dans les machines à arbre rotatif exposé, par exemple ils sont utilisés comme dispositifs de collecte aux extrémités des bandes transporteuses et comme unités à brides le long des points intermédiaires.

Roulements linéaires

Ils sont constitués d’éléments à billes ou à rouleaux emprisonnés dans les logements et utilisés pour assurer un mouvement linéaire le long des axes. Les roulements linéaires sont principalement utilisés dans les machines nécessitant un positionnement le long d’axes et de mouvements linéaires. Ils peuvent également avoir des caractéristiques de rotation secondaires en fonction de la conception. Ils sont principalement utilisés lorsque la haute précision est requise dans des systèmes avec moins de friction.

Bagues pré-publiées ou paliers lisses (paliers lisses)

Ce sont des unités mécaniques conçues pour assurer la libre circulation dans une dimension entre les éléments structurels.

Les bagues pré-lubrifiées sont principalement utilisées dans le support structurel des ponts, ainsi que dans les bâtiments commerciaux et industriels. Ces pièces favorisent le mouvement thermique, permettent la rotation de la poutre finale et isolent les composants de la structure des vibrations, du bruit et des chocs. D’autres types de coussinets et / ou de paliers lisses comprennent ceux utilisés dans les échangeurs de chaleur et les équipements de traitement.

Roulements à bijoux

Les roulements Joya sont des dispositifs mécaniques utilisés dans les applications de rotation de la lumière, telles que les horloges, les gyroscopes, etc.

Où les charges sont faibles et les arbres rotatifs supportés sont petits. Les coussinets ou coussinets pour bijoux sont fabriqués avec une gamme de matières synthétiques, avec des rubis et des saphirs particulièrement courants.

Roulements sans friction

Les roulements sans friction sont des alternatives mécaniques ou électromécaniques aux roulements conventionnels qui fournissent un support d’arbre contrôlable par l’air ou les champs magnétiques. Ils sont utilisés pour des applications critiques et de haute précision.

L’importance des roulements

Comme nous l’avons vu, il existe différents types de roulements, qui sont utilisés dans divers systèmes mécaniques, en fonction de leurs fonctions spécifiques; ils jouent un rôle crucial dans nos vies. De grandes entreprises comme TIMKEN, SKF, FAG et INA cherchent constamment à améliorer leurs fonctions et leurs processus afin de les rendre plus précis et durables.

Il est essentiel pour la croissance de la technologie et de l’industrie manufacturière de continuer à développer des roulements capables de fonctionner dans des conditions de plus en plus sévères et spécialisées.

Les roulements continueront sans aucun doute d’évoluer, de changer et d’améliorer nos vies en « faisant tourner le monde ».

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