Comprendre les défauts d'embrayage

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Définition : Que sont les défauts d’embrayage ?

Défauts d'embrayage Il s'agit de problèmes affectant les embrayages à friction et les embrayages électromagnétiques qui permettent l'engagement et le désengagement contrôlés de la transmission de puissance entre les arbres. Ces défauts comprennent l'usure ou le glaçage des matériaux de friction, la déformation des plateaux de pression, l'affaiblissement des ressorts, la contamination par l'huile ou des débris, la défaillance des bobines électromagnétiques et les dommages mécaniques aux mécanismes d'engagement. Les défauts d'embrayage se manifestent par un patinage (transmission incomplète du couple), un broutage (engagement oscillant), une chaleur excessive et des caractéristiques vibration modèles pendant l'engagement ou le fonctionnement continu.

Contrairement aux accouplements permanents, les embrayages doivent s'engager et se désengager de manière répétée, ce qui engendre une usure et une fatigue qui limitent leur durée de vie. Il est important de comprendre les modes de défaillance spécifiques aux embrayages pour les équipements utilisant des embrayages pour le démarrage, l'arrêt ou la limitation de couple (pompes, compresseurs, convoyeurs, machines-outils, applications automobiles).

Défauts d'embrayage courants par type

Embrayages à disque de friction

1. Usure des matériaux de friction

• Mécanisme: Usure normale due aux engagements répétés et aux glissements
• Symptôme: Capacité de couple réduite, glissement accru
• Mesures: Épaisseur du disque inférieure aux spécifications minimales
• Vie typique : 1 000 à 10 000 engagements selon l'application

2. Vitrage

• Cause: Une chaleur excessive crée une surface dure et lisse
• Effet: Coefficient de frottement réduit, glissement
• Apparence: Surface de friction brillante et lisse au lieu d'une texture mate
• Correction: Abrasion légère ou remplacement

3. Points chauds et déformations

• Cause: Contact irrégulier créant une surchauffe locale
• Effet: Le disque ou la plaque de pression se déforme
• Symptôme: Claquement lors de l'engagement, couple pulsé
• Correction: Refaire surface si dans les limites ou remplacer

4. Affaiblissement printanier

• Les ressorts de pression perdent leur tension à cause de la chaleur et de la fatigue
• Force de serrage réduite
• Glissement accru, capacité de couple inférieure
• Nécessite un remplacement du ressort ou de l'embrayage complet

Embrayages électromagnétiques

1. Défaillance de la bobine

• La bobine électromagnétique brûle ou court-circuite
• Perte de force magnétique
• L'embrayage ne s'engage pas ou l'engagement est faible
• Détectable en mesurant la résistance de la bobine ou la consommation de courant

2. Problèmes d'entrefer

• Entrefer excessif dû à l'usure ou au réglage
• Force magnétique insuffisante pour un engagement complet
• L'engagement partiel provoque un glissement et de la chaleur
• Mesurer et ajuster l'écartement selon les spécifications

3. Usure de la surface de frottement

• Similaire aux embrayages mécaniques
• Réduit la transmission du couple
• Provoque un échauffement et une panne éventuelle

Signatures vibratoires

Pendant les fiançailles (bavardage)

Le bavardage de l'embrayage est un glissement oscillant pendant l'engagement :

• Fréquence: Généralement 5 à 30 Hz (basse fréquence)
• Symptôme: Engagement saccadé et saccadé au lieu d'être fluide
• Causes : Surfaces de friction vitrées, composants déformés, contamination, pression de ressort incorrecte
• Effet: Vibrations de torsion transmises par la transmission
• Dommages : Peut endommager les engrenages, les arbres et les accouplements en aval

Pendant le fonctionnement continu

• Équilibré, bon embrayage : Contribution minimale aux vibrations
• Composants d'embrayage déséquilibré : 1× vibration due à l'asymétrie des masses de l'ensemble d'embrayage
• Engagement partiel (glissement) : Vibrations erratiques, composantes sous-synchrones dues à la différence de vitesse
• Desserrage mécanique : Harmoniques multiples si l'embrayage est desserré sur l'arbre

Vibrations liées au glissement

• Lorsque l'embrayage patine en permanence (défectueux ou surchargé) :
• Différence de vitesse entre les arbres d'entrée et de sortie
• Fréquences de battement dues à de légères différences de vitesse
• Vibrations de torsion dans la transmission
• Production de chaleur élevée

Causes courantes des défauts d'embrayage

Usure normale

• Dégradation attendue suite à des engagements répétés
• Le matériau de friction s'use progressivement
• Les ressorts perdent de la tension avec le temps
• Durée de vie prévisible en fonction du cycle de service

Glissement excessif

• Causes : Surcharge, mauvais réglage, matériau de friction usé
• Effet: Génération rapide de chaleur, usure accélérée
• Peut détruire : Embrayage en quelques minutes en cas de problème grave

Désalignement

• Les moitiés d'embrayage ne sont ni concentriques ni parallèles
• Crée une pression de contact inégale
• Accélère l'usure, provoque des bavardages
• Augmente les charges portantes

Contamination

• Huile/Graisse : Réduit la friction, provoque des glissements
• Particules abrasives : Accélère l'usure des matériaux de friction
• Humidité: Provoque de la corrosion, affecte les caractéristiques de frottement

Surcharge

• Couple dépassant la valeur nominale de l'embrayage
• Provoque un glissement, une surchauffe et une usure rapide
• Peut être chronique (embrayage sous-dimensionné) ou transitoire (charges de choc)

Diagnostic et dépannage

Liste de contrôle de diagnostic

1. Qualité de l'engagement : Lisse vs. saccadé, complet vs. partiel
2. Test de glissement : Vérifiez la différence de vitesse entre l'entrée et la sortie pendant le fonctionnement
3. Température: Sentez ou mesurez la température de l'embrayage (elle doit être tiède, pas brûlante)
4. Bruit: Écoutez les cliquetis, les grincements et les grincements
5. Vibration: Vérifiez la fréquence de bavardage et les composants induits par le glissement
6. Visuel: Inspecter les surfaces de friction lorsqu'elles sont accessibles

Mesures correctives

• Ajustement: Vérifier le réglage de l'engagement selon les spécifications du fabricant
• Nettoyage : Éliminer la contamination des surfaces de friction
• Alignement : Corriger le désalignement entre les moitiés d'embrayage
• Remplacement: Installer de nouveaux disques de friction, ressorts ou embrayage complet
• Vérification du couple : Assurez-vous que le couple appliqué respecte les valeurs nominales de l'embrayage

Prévention et prolongation de la vie

pratiques opérationnelles

• Évitez les engagements inutiles (chaque cycle consomme de la vie)
• Utiliser un engagement progressif lorsque cela est possible (réduire le choc)
• Ne pas utiliser l'embrayage (engagement partiel pendant des périodes prolongées)
• Gardez l'embrayage propre et sec
• Fonctionner dans les limites de couple nominales

Pratiques d'entretien

• Réglage périodique pour compenser l'usure
• Gardez les surfaces de friction propres
• Lubrifier les mécanismes de déverrouillage (pas les surfaces de friction)
• Vérifiez le bon flux d'air de refroidissement
• Remplacer les composants usés avant une panne complète

Les défauts d'embrayage, bien que spécifiques aux équipements utilisant des embrayages plutôt que des accouplements permanents, provoquent des vibrations et des symptômes de fonctionnement distinctifs. Comprendre les mécanismes d'usure des embrayages, la dynamique d'engagement et les exigences de maintenance permet un fonctionnement fiable des machines équipées d'embrayages et prévient les pannes coûteuses dues à des embrayages usés ou endommagés.

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