Tolérances d'accouplement et tolérances d'alignement d'arbre, revisitées

Nous avons plusieurs blogs qui traitent des différences entre les tolérances d'alignement des accouplements et les tolérances d'alignement des arbres de précision (voir les liens ci-dessous).

Comme indiqué dans ces blogs, les tolérances du fabricant de l’accouplement concernent l’accouplement. En tant que professionnels de la maintenance, nous sommes concernés par l’accouplement, mais nous sommes davantage concernés par les roulements des machines. Les tolérances d’alignement d’arbre de précision sont utilisées pour protéger les roulements, les joints, etc. Au cours d’une récente formation Acoem RT-300, les différences entre les tolérances d’alignement d’accouplement et les tolérances d’alignement d’arbre de précision étaient très évidentes. L’alignement d’un moteur électrique et d’une pompe centrifuge à 1800 tours/minute avec un accouplement à grille modèle 1070T a été vérifié. Il s’agissait d’une installation relativement récente dont l’alignement initial avait été effectué par l’entrepreneur chargé de l’installation.

Les résultats de l’alignement « tel que trouvé » ont montré que l’angle vertical était dans la tolérance, mais que le désalignement angulaire horizontal était plus de 5 fois supérieur à la tolérance. Le désalignement vertical et horizontal Offset était dans la tolérance 2X. Icônes de couplage vertes = dans la tolérance, orange = dans la tolérance 2X, et rouge = plus de 2X la tolérance.

Les tolérances acceptables d’alignement d’arbre de précision pour 1800 RPM sont de 0,7mils/1″ angulaire et 4,0 mils Offset.

Les tolérances d’alignement du fabricant de l’accouplement pour l’accouplement à grille 1070T (limites d’installation) sont tirées des instructions d’installation et d’entretien trouvées sur le site Web du fabricant. La valeur de « désalignement angulaire » est la différence maximale entre les mesures X et Y prises aux extrémités opposées des brides du moyeu, comme le montre la figure 5

Figure 5 - Désalignement angulaire

Tableau 4 – Valeur maximale du désalignement angulaireDimension angulaire1020T1030T1040T1050T1060T1070T1080T1090TX-YInch0,0030,0030,0030,0040,0050,0050,0060,007

La valeur de "désalignement parallèle" (P) est le Offset entre les centres des moyeux, comme le montre la figure 6.

Tableau 5 – Différence maximale PParallèle OffsetTaille1020T1030T1040T1050T1060T1070T1080T1090TPInch0,0060.0060.0060.0060.0080.0080.0080.008Le tableau 4 indique que la « valeur maximale du désalignement angulaire » est une différence d’espace de 0,005″ (5 mils) de haut en bas et de côté à côté, mesurée au diamètre extérieur des moyeux de l’accouplement qui est de 4″. Le tableau 5 indique que la « différence maximale » pour le désalignement parallèle (Offset) est de 0,008″ (8 mils). Plus loin dans les instructions se trouvent les « limites de fonctionnement » pour l’accouplement 1070T. Pour clarifier les valeurs d’alignement angulaire, le fabricant de l’accouplement indique le désalignement angulaire comme une différence d’écart entre les faces de l’accouplement (lecture de face) alors que les systèmes d’alignement Fixturlaser d’Acoem affichent l’alignement angulaire comme une pente qui est affichée en millièmes par 1 pouce (mils/1″). Pour convertir l’écart en pente, la différence d’écart est divisée par le diamètre de l’accouplement pour obtenir des mils par 1″ (mils/1″). Les valeurs telles que trouvées sur Offset (parallèles) de 8,0 mils verticaux et 7,0 mils horizontaux sont dans les 8,0 mils (0,008″) autorisés par les tolérances de l’accouplement, mais sont supérieures à la tolérance d’alignement d’arbre acceptable de 4,0 mils. Même s’ils sont « proches », ce désalignement Offset au niveau de l’accouplement crée une force radiale qui s’exerce sur les arbres et réduit la durée de vie des roulements et des joints.

Le désalignement angulaire horizontal constaté de -3,8 mils/1″ est 5,4 fois supérieur à la tolérance d’alignement d’arbre autorisée de 0,7 mils/1″. 3.8mils/1″ équivaut à un écart de 15,2 mils au niveau du diamètre extérieur du moyeu de l’accouplement (3,8 mils x 4″ de diamètre du moyeu de l’accouplement). Cette quantité de désalignement angulaire transmet une force axiale énorme de l’accouplement aux arbres.

Cet écart de 15,2 mils (0,0152″) est trois fois supérieur à la limite de tolérance d’installation de l’accouplement de 5,0 mils (0,005″), mais il reste dans la limite de fonctionnement angulaire de 20,0 mils (0,020″). Un installateur d’équipement qui n’est pas versé dans les tolérances d’alignement d’arbres de précision pourrait interpréter cela comme « bien que l’alignement ne soit pas excellent, il est dans les limites opérationnelles de l’accouplement, donc nous sommes bons ! L’objectif de l’alignement d’arbres de précision est de minimiser la force au niveau de l’accouplement, qui est ensuite transmise aux arbres, aux roulements, aux joints, etc. L’alignement aux valeurs de l’accouplement ne minimise pas cette force. L’excès de force réduit la durée de vie des roulements, comme le montre la formule de durée de vie des roulements L10. Pour emprunter à une série de films populaires de Syfy se déroulant dans une galaxie lointaine, très lointaine, « La Force » est une bonne chose. Lorsque l’on réalise des alignements d’arbres de précision ici sur Terre, la « force » est une mauvaise chose ! Les accouplements réduisent la force pour maximiser la durée de vie des roulements L10

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par Acoem contributor | juin 22, 2022
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