Roulements-capteurs SKF : un concentré d’intelligencee-kart.fr/images/stories/technique/skf/skf-roulements-…

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    12-Sep-2018

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  • Roulements-capteurs SKF :un concentr dintelligence

  • Sommaire

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    1 Informations produit................................................. 3Roulement bille + capteur = roulement-capteur..... 3Quest-ce quun roulement-capteur SKF et comment a fonctionne ? ............................................................. 4Pourquoi choisir les roulements-capteurs SKF ? ......... 4Notre rponse ............................................................... 6Petit mais performant !............................................. 6Compatibilit lectromagntique .................................. 7Quand qualit et fiabilit font la diffrence ................... 8

    2 Recommandations ................................................... 12Mise en uvre .............................................................. 12Choix des dimensions .................................................. 12Installation..................................................................... 12Caractristiques de linterface lectrique...................... 14Montage ........................................................................ 14Lubrification et maintenance......................................... 15

    3 Caractristiques des produits ................................. 16Caractristiques gnrales ......................................... 16Tableau des produits.................................................... 18

    Autres roulements instruments SKF ........................ 20

    Le Groupe SKF une entreprise internationale ........ 22

    Made by SKF est synonyme dexcellence. Cela sym-bolise notre engagement permanent pour atteindre laqualit totale dans toutes nos activits. Pour les utilisa-teurs de nos produits, Made by SKF cest bnficier de trois avantages majeurs.

    Fiabilit offerte par des produits modernes et efficaces,issus de notre connaissance des applications lchelonmondial, dune conception davant-garde, utilisant demanire optimale les matriaux et les procds de fabri-cation les plus modernes.

    Rentabilit dun achat qui vous fait bnficier, outre deproduits de qualit, de lensemble des prestations duneorganisation votre service.

    Leadership auquel vos matriels peuvent prtendre enexploitant pleinement nos produits et services. Dure dutilisation plus longue, temps darrt rduits, augmen-tation des cadences, amlioration de la qualit des pro-duits fabriqus tmoigneront dun partenariat russi.

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    1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produitsCaractristiques de conception Page 12 Page ............16

    1+ =

    dimpulsions et du roulement, prin-cipalement initie par SKF, sestimpose. Cette avance techniquedimportance assure une haute qualitdes signaux et des transmissions touten permettant une construction plussimple et plus compacte.

    Aujourdhui, les roulements cap-teurs intgrs ne sont plus rservs lautomobile ; leur domaine dutilisa-tion sest largi dautres applications.Des roulements-capteurs SKF sontnotamment utiliss pour enregistrer :

    le nombre de rvolutions, les dplacements angulaires

    la vitesse le sens de rotation la position relative /le comptage lacclration ou la dclration

    La fiabilit des commandes de dpla-cement en boucle ouverte ou fermedpend souvent du degr de prcisiondes informations concernant la positiondes pices mcaniques mobiles. Cesinformations sont dautant plus impor-tantes que la tendance est la simplifi-cation des constructions et lintgra-tion des fonctions.

    Tout a commenc avec larrive des systmes de freinage antiblocages(ABS) dans lindustrie automobile. Il fal-lait des roulements intelligents pourenregistrer les variations de la vitessepriphrique de la roue. Ds le dpart,SKF a particip au dveloppement deces roulements, puis leur amliorationprogressive. SKF a fourni des millionsde roulements intelligents de ce type qui remplissent parfaitement leurfonction de par le monde.

    Des composants spars ontdabord t envisags, mais bienttlintgration du capteur, de la bague

    m/s

    786

    0

    m/s2

    Nombre de tours

    Vitesse

    Sens de rotation

    Position relativecomptage

    Acclration oudclration

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    Quest-ce quun roule-ment-capteur SKF Les roulements-capteurs SKF sontdes composants mcatroniquesassurant la fois les fonctions decapteur et de roulement. Ils reprsen-tent la combinaison idale entre desroulements rigides billes et des cap-teurs protgs de lenvironnementextrieur. Corps de capteur, baguedimpulsions et roulement sont fixsmcaniquement les nus aux autrespour former un ensemble intgr prt monter et connecter.

    et comment a fonctionne ?Une bague dimpulsions magntiqueprsentant une succession de plesnord et sud est fixe la bague int-rieure du roulement-capteur SKF. Labague extrieure supporte le corps decapteur quips des cellules effet Hall.

    Lorsque la bague intrieure tourne, la bague dimpulsions passe devant lescapteurs fixes crant un champ magn-tique de polarit variable. Le capteurmet une pulsation dont la frquencedpend du nombre de changements depolarit par seconde. Le signal de sor-tie du capteur est transmis par le cblede raccordement du roulement-capteur une unit lectronique dveloppepar lutilisateur. Celle-ci est chargedvaluer le signal et de fournir lesinformations ncessaires lapplication.

    Le corps de capteur contient deuxcellules. Les deux signaux de sortieont des phases dcales, ce qui per-met de dterminer le sens de rotation( fig. ).1

    Pourquoi choisir lesroulements-capteursSKF ?Ds le dbut des annes 1980, SKFsest beaucoup intress aux roule-ments instruments et a jou un rledterminant dans leur dveloppement.Aujourdhui, les roulements-capteursSKF sont des produits de pointe quiont prouv de faon rpte leursupriorit sur les autres solutions. Ilssont le fruit des recherches ralisesau cours des vingt dernires annes.Un autre critre a lui aussi son impor-tance : avec les roulements-capteursSKF, les cots totaux baissent consi-drablement :

    pour les solutions existantes car lesmodifications sont minimes

    pour les nouveaux projets en raisonde leur conception simple et com-pacte.

    A BB

    A

    A

    N

    SN NS

    S

    B

    sens horaire B, Asens anti-horaire A, B

    rotation de la bagueintrieure

    capteur capteur

    Le capteur met en sortie deux signaux impulsions carres avec un dphasage de 90 qui permet de dterminer le sens de rotation

    1Fig.

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    1Le capteur pour roulement conu

    et brevet par SKF est un composantmcatronique de haute qualit, robus-te, simple et compact, rsultant delalliance entre une mcaniqueprouve et une technologie de poin-te. Lensemble est compos

    dun roulement rigide billes avectanchit

    et dun capteur actif SKF com-prenant une bague dimpulsions, uncorps de capteur muni dun cble deraccordement, capable de gnrerdes impulsions jusqu une vitessequasi-nulle.

    Le roulement rigide billes SKFLes roulements rigides une rangede billes SKF sont adapts auxgrandes vitesses, ils sont robustes etne requirent aucune maintenance. Ilspeuvent supporter non seulement descharges radiales importantes maisaussi des charges axiales et ainsiservir de paliers fixes pour le guidageaxial de larbre. Ces roulements sontpar ailleurs rputs pour leur grandeprcision, leurs trs faibles niveaux debruit et de frottement, lefficacit deleur tanchit, leur graissage vie.

    Le capteur actif SKFLe roulement-capteur SKF comprendun capteur actif de conception com-pacte et robuste qui fonctionne defaon trs similaire un codeur incr-mental. Il fournit une grande prcisionde mesure jusqu la vitesse zro. Ilest principalement compos dunebague dimpulsions, dun corps decapteur abritant les cellules et duncble de raccordement.

    La bague dimpulsions composite et magntise est fixe la bagueintrieure du roulement. Le nombre deples nord et sud dpend des dimen-sions du roulement. En rgle gnrale,le nombre dimpulsions par rvolutionse situe entre 32 et 80.

    Le corps de capteur est fix labague extrieure du roulement selon un principe brevet par SKF. Il contientdeux cellules, ce qui permet de dter-miner le sens de rotation, les deux cap-teurs tant dcals lun par rapport lautre. Le botier des cellules comprendun gnrateur de Hall (lment actif) etllectronique ncessaire lamplifica-tion et la conversion des signaux. Le signal sinusodal analogique mispar le gnrateur de Hall est amplifi etconverti en un signal rectangulaire parune bascule de Schmitt.

    Une alimentation lectrique externeest ncessaire pour les capteurs.

    SKF garantit les signaux qui subis-sent un contrle 100 % au niveaudu processus de production.

    Les signaux de sortie sont en qua-drature de phase, le signal directeurdpendant du sens de rotation. Deplus, la prsence de deux capteurs per-met le doublement des impulsions. Au lieu de 64 impulsions par rvolutionen standard, il est possible den avoir128 en utilisant les fronts montants etdescendants et on double ce nombreen utilisant les deux signaux soit unmaximum de 256 impulsions par rvo-lution donnant ainsi une rsolutiondenviron 1,4 degrs dangle.

    La sortie des signaux est une sortie collecteur ouvert. Les vitesses peuvent tre enregistres jusqu lavitesse zro.

    Le roulement-capteur SKF supportedes tempratures de fonctionnementallant jusqu 120 C.

    Qualit prouveLe roulement-capteur SKF :alliance dunemcanique dehaute qualit et de capteurs hauteperformance

    Fixation axialeLe roulement sup-porte les chargesradiales et assurela fixation axiale delarbre dans lesdeux sens

    Bonne protectionLe roulement estpourvu dun jointen caoutchoucnitrile trs rsistantrenforc par unearmature en acier

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    1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produitsQualit prouve Page 12 Page ............16

    Notre rponseLes roulements-capteurs SKF sontdes lments compacts, robustes,faciles monter, utilisables dans ungrand nombre dapplications avec unasservissement en boucle ouverte ouen boucle ferme. Leur utilisationprsente toute une srie davantagesapprciables. En effet, les roulements-capteurs SKF

    prennent peine plus de place quedes roulements seuls

    permettent de raliser desconomies sur le poids et le cottotal

    ncessitent des tolrances de roule-ment standard et un usinage normaldes pices voisines

    sont faciles installer puisquils seprsentent sous la forme densem-bles prts monter

    sont graisss vie et ne requirentaucun entretien

    ne sont pas sensibles aux conditionsextrieures et sont peu sujets lacorrosion

    nimposent aucune perte de tempsen rglage ou ajustement ultrieur

    ne requirent aucune vrificationultrieure des signaux

    assurent une gnration et unetransmission des signaux de hautequalit

    sont robustes et mettent des sig-naux de qualit constante

    remplacent avantageusement lescodeurs incrmentaux.

    Petit mais perfor-mant !La gamme standard des roulements-capteurs SKF comprend toutes lesdimensions courantes pour ce typedapplications, de 15 45 mm dediamtre dalsage.

    Chez SKF, la priorit est toujoursdonne au client ; cest la raison pourlaquelle SKF travaille galement encoopration avec ses clients au dve-loppement de solutions rentables quirpondent des besoins spcifiques.

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    1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produitsQualit prouve Page 12 Page ............16

    1Compatibilit lectromagntiquePour que des systmes lectroniquespuissent fonctionner correctementdans un environnement industriel diffi-cile, il est essentiel que ces systmesne provoquent aucune interfrenceentre eux.

    Grce leur dispositif dintgrationspcifique, les roulements-capteursSKF peuvent tre utiliss dans dessystmes exposs un environne-ment lectromagntique des plus difficiles selon la norme europenneEN 50082-2.

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    1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produitsExemples dapplication Page 12 Page ............16

    Quand qualit et fiabilitfont la diffrenceGrande fiabilit, signal de haute quali-t, faible sensibilit aux interfrences,encombrement minimal, simplicit dumontage, grande longvit, fonction-nement conomique, cots totauxmodrs : autant dexigences satis-faire dans de nombreuses oprations.

    Les roulements-capteurs SKF convien-nent de nombreuses applications,notamment :

    lasservissement des moteurs lec-triques

    lasservissement des actionneurslinaires

    lasservissement des systmes dedirection

    la synchronisation des vitesses la dtection de la vitesse et du sens

    de rotation (vhicules lectriques,machines emballer, machines papier, machines textiles, trieuses,etc.)

    Dautres applications sont possiblesLes exemples prsents dans lespages suivantes montrent commentdes problmes pratiques trs spci-fiques ont trouv une solution grce lintroduction de roulements-capteursSKF et un troit travail de coopra-tion entre SKF et ses clients.

    Exigences grande fiabilit signal de haute qualit en

    permanence faible sensibilit aux inter-

    frences rsistance aux vibrations rsistance aux hautes et basses

    tempratures faible encombrement simplicit dinstallation conomies sur les cots

    Applications vhicules moteurs lectriques rducteurs convoyeurs actionneurs linaires asservissements synchronisation descaliers

    mcaniques gestion dascenseurs enroulement/droulement,

    mesures de longueur ingnierie mcanique

    Solution SKF

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    1 Information produit 2 Recommandations 3 Tableaux des produitsExemples dapplication Page 12 Page ............16

    Direction toute lectroniquepour chariots lvateursLamlioration des performances deschariots industriels passe par unemeilleure ergonomie du sige et de lacabine du conducteur visant vitertoute fatigue superflue.

    Le systme de direction tout lec-tronique (steer by wire) initialementdvelopp pour les chariots lva-teurs comprend deux roulements-capteurs SKF et permet de supprimerle lien mcanique de la colonne dedirection. Les roulements-capteursenregistrent le mouvement du volantet transmettent au contrleur un si-gnal correspondant la valeur delangle de direction. Le contrleur calcule alors la consigne ncessaire au mouvement des roues et actionnele moteur de direction.

    Un espace limit tait disponiblepour le montage de larbre de direc-tion et des capteurs. Il fallait par ailleurs que lensemble soit assezrobuste pour supporter toutes les forces sexerant en cours de fonc-tionnement. Il fallait aussi que les cap-teurs soient conformes aux stipula-tions lgales de scurit. Les roule-ments-capteurs SKF, adapts cetteapplication, ont pu rpondre toutesces exigences.

    En raison de leur conception unique, les roulements-capteurs SKFsont galement utiliss dans dautressystmes de direction ou systmes decommande de positionnement toutlectroniques (applications militairespar exemple, marine, vhicules agri-coles ou tout terrain ou encore syst-mes de manutention industriels).

    Module SKF de direction lectronique pour vhicules industriels

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    1Pilotage de moteurs dentranement triphassTandis que les moteurs courant conti-nu sont dlaisss au profit des...

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