Résistance arbre

[Romain induss]

Bonjour, nouveau sur le forum je vous sollicite pour un problème d'arbre cassé.

Je m'explique, sur ma machine de découpe de paquets de bois se trouve une chaîne tranchante (même principe que sur une tronçonneuse à main)d'une longueur de coupe de 3 mètres et qui est entraînée par un moteur de 5.5kw à 3000tr/mins.

La chaîne cinématique est: moteur- poulie - courroie trapézoïdale - Poulie sur arbre principal- arbre principal- pignon denté.

Au fil du temps les roulements montés sur l'arbre principal ont attaqué leurs logements. J'ai donc refait un logement neuf + remplacé roulement et arbre.

Mais maintenant, c'est mon arbre qui a cassé après 2 mois d'utilisation.

Il est composé d'une 1ère longueur de 100 mm avec un diamètre 26 puis épaulement puis longueur de 130mm diamètre 20.

La casse s'est produite au niveau de l'épaulement.

Avez-vous des pistes me permettant de consolider mon installation sans remplacer l'arbre régulièrement. Mon usineur m'a informé qu'il avait utilisé un acier prévu pour les arbre.

Du fait de la tension qui doit être mise sur la chaîne de coupe, l'arbre subit un effort radial important.

 

[didier81100]

Bonjour
Tu a très bien argumenté la situation et ce n'est pas souvent le cas.
Un moteur de 5.5 kw /3000t/mn,c'est déjà du lourd.
Ce qui me choque:
une poulie a une seule gorge pour passer cette puissance me semble un peut léger
et que dire du diamètre de l'axe qui reçoit cette poulie (diamètre 20)
il devrait au moins etre égal au diamètre de la sortie d'axe moteur.
j'éspère que l'axe avait un bon congé au passage de lépaulement
bonne journée

 

[yvon29]

Bonjour

les roulements montés sur l'arbre principal ont attaqué leurs logements.

Les roulements sont trop près l'un de l'autre, et certainement sous dimensionnés

mon arbre qui a cassé après 2 mois d'utilisation.

Pas étonnant pour un telle puissance, avec des roulements hs l'arbre a du être endommagé, donc rupture rapide
Arbre trop petit en diamètre vs sa longueur

Il n'y a pas de rayon côté au niveau de l'epaulement.
Mettre un rayon le plus grand possible ( 20 à 26 mm c'est pas énorme) mettons 2 mm, et ajouter une cale chanfreinnee.
Le mieux étant d'augmenter tous les diamètres, yc ceux des roulements

Si tout est refait à l'identique, remet la bécane en route, mais « prépare toi à une surprise ».... en reconcevant le tout, en particulier en refaisant le support de palier.

 

[Romain induss]

Merci pour vos retours.

J'ai déjà écarté les roulements l'un par rapport à l'autre au maximum des capacités d'encombrement.
Lors de la dernière casse, seule l'arbre à rompu, les roulements n'ont pas bougés ni la courroie trapézoïdale.

Un jour, un usineur a réalisé sur un épaulement d'un autre arbre un "creusage" supplémentaire de la matière au niveau du congé. Cela vous parle-t-il ? Il est vrai qu'après cela, l'arbre n'a jamais rompu contrairement à son prédécesseur.

Autre piste, rajouter un palier a l'extrémité gauche de l'arbre pour absorber les efforts liés à la surtension de la chaîne de tronçonnage ?

 

[Papygraines]

l'idéal serait de pouvoir contrer la tension par un point d'appui (genre contre-pointe ou palier côté chaîne)... place ? démontable rapidement pour l'accès à la chaîne...

 

[yvon29]

Rajouter un roulement, non, à exclure...

Par contre placer le roulement au plus près du pignon et de la poulie ( les écarter ).





As tu remarqué une usure rapide de le courroie?
Si non, ça veut dire qu'il n'y a pas la totalité de la puissance du moteur qui est transmise.
Comme c'est une courroie de 13 mm et diamètre de poulie de 100 mm, la
puissance maxi à 3000 trpm est 4 kw, 4,5 à 4000 trpm et 3,2 à 2000 trpm.

usineur a réalisé sur un épaulement d'un autre arbre un "creusage" supplémentaire de la matière au niveau du congé.

Ça c'est une « tombée de meule » pour la rectif.
Les roulements presentent des rayons, pour 20 mm, c'est 0,6 mm pour 6004 et 1 mm pour les séries plus grosses....
Donc les rayons maxi sur arbre ne sont pas énormes...

Axiome: angle vif = fissuration !

 

[serge 91]

Bonjour,
Le roulement ayant un rayon, il faut en prévoir un sur l'arbre (à calculer avec les cotes du fabricant de Rlt )

 

[champimatic]

Ensuite pour augmenter la distance entre les roulements sans déplacer leur logements , mettre des roulements coniques cages vers l'interieur , reste à savoir si il y a la place de faire le filetage pour les serrer ( au moins pour un )

 

[Alex31]

Merci pour vos retours.

J'ai déjà écarté les roulements l'un par rapport à l'autre au maximum des capacités d'encombrement.
.............................

Autre piste, rajouter un palier a l'extrémité gauche de l'arbre pour absorber les efforts liés à la surtension de la chaîne de tronçonnage ?

si tu as la place de mettre un palier => met le
mais comment ce fait-il que tu ne puisse pas écarter plus les roulement?
nous, sur ton dessin on voit rien qui empêche d'écarter

mais, ne met pas 3 roulement sur l'arbre => hyperstatique

les portes a faux sont trop importants entre les roulements et les efforts courroie est chaine


quant tu dit que tu as écarté les roulements au maximum, tu parles de la pièce qui est entre les roulements et le "palier extérieur"?

c'est cette pièce que tu dois modifier pour écarter les roulements (ou mettre plus gros)

même si c'est soudé sur le châssis, y a des solutions

y compris découper et ressouder

des photos, des photos, des photos, des photos, ......

 

[sergepol]

de faire le filetage pour les serrer

Dans le cas d'un arbre tournant par rapport a la charge, les roulements sont montés p6 sur l'arbre et c'est la position des cages extérieur qui doivent permettre le réglage du jeu ou de la précharge des Timken.
Salutations

 

[trmon]

Salut,
Comme l'a dit yvon29, la 1ere chose à faire est d'usiner l'epaulement avec un rayon
Un changement de diamètre brusque provoque une concentration de contraintes importantes

Il n'y a pas de rayon côté au niveau de l'epaulement.
Mettre un rayon le plus grand possible ( 20 à 26 mm c'est pas énorme) mettons 2 mm, et ajouter une cale chanfreinnee.
Le mieux étant d'augmenter tous les diamètres, yc ceux des roulements