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Une production et une performance optimisées grâce à la lubrification automatique

  • Article

    2016 November 01, 14:00 CET

    Afin d'assurer le bon fonctionnement des composants et des systèmes dans les machines lourdes, il est essentiel que la lubrification soit correctement effectuée.

    D’après Peter Laucis, Responsable Portofolio Management - ALS Products, SKF Lubrication Business Unit, « Si un coussinet, un roulement, un engrenage ou tout autre élément tourne ou coulisse dans les machines agricoles, de construction et d'exploitation minière, il est nécessaire de les lubrifier. » « Et, plus les charges sont lourdes, plus l'environnement est agressif et sale, plus le besoin en lubrification est grand. »

    Bien que la lubrification manuelle représente encore et toujours la norme dans de nombreuses applications, les systèmes de lubrification automatique (SLA) sont une alternative couramment utilisée pour réduire les temps d'arrêt, améliorer la qualité et la sécurité grâce à une maintenance préventive.

    Avec un SLA, le lubrifiant peut être appliqué au bon moment et au bon endroit pendant le fonctionnement de la machine. La lubrification manuelle exige, en revanche, l’arrêt complet de la machine. En effet, il s’agit d’assurer la sécurité des opérateurs susceptibles de devoir grimper sur cette machine.

    Selon Peter Laucis, un SLA ne se contente pas uniquement d'aider les propriétaires d’équipements à accroître la sécurité et la productivité, il permet également aux constructeurs de bénéficier de nombreux avantages grâce à l’utilisation d’un SLA dans leurs équipements. « Il permet d’étendre la garantie, d’améliorer la performance, et à l’unité de fonctionner dans les différentes conditions pour lesquelles la machine a été conçue. »

    Les systèmes et leur fonctionnement

    Un SLA est composé d'un réservoir rempli de graisse ou d'un autre lubrifiant spécifique et d'une pompe électrique, pneumatique ou hydraulique qui active le système pour délivrer le lubrifiant du réservoir vers le point dans la machine. En fonction de la conception de la machine, le lubrifiant peut être distribué vers 100 ou 200 points différents. Des distributeurs sont utilisés pour appliquer le lubrifiant, au bon endroit, au bon moment.

    Grâce aux contrôles intégrés, le système sait à quel endroit et à quel moment le lubrifiant doit être appliqué. Si le SLA est intégré dans une machine en usine, le système peut être contrôlé par l'automate programmable industriel (API) du constructeur. Les intervalles de lubrification adaptés sont programmés dans l'automate, ce qui lui permet d'activer le SLA en cas de besoin.

    SKF conçoit également des automates qui peuvent être intégrés dans le système, en les montant sur une pièce d'équipement au niveau du marché de la rechange ou de la chaîne de distribution du constructeur, par exemple par un distributeur. Pour Peter Laucis, ces automates peuvent assurer une simple commande de Marche/Arrêt ou, être plus sophistiqués en intégrant des dispositifs de détection pour fournir aux opérateurs pendant les cycles de lubrification, des informations sur les défauts et les performances.

    Le système de lubrification simple ligne et le système de lubrification progressif sont les deux principaux types de systèmes utilisés dans les applications lourdes mobiles. Un système de lubrification simple ligne est constitué d'un réservoir et d'une pompe reliés à un groupe de doseurs par un seul tuyau flexible. Les doseurs sont alignés parallèlement les uns aux autres, comme les crans d'un peigne et chacun de ces doseurs fonctionne indépendamment l'un de l'autre. Ce faisant, chaque doseur mesure la quantité exacte de lubrifiant nécessaire et peut, au besoin, être également configuré indépendamment.

    En effet, si un roulement tombe en panne ou se bloque, il ne nuira pas à la lubrification des autres roulements de la machine. « Le système simple ligne est apprécié dans l'industrie car il permet de lubrifier toute la machine, environ 120 points. De plus, même lorsque certains de ces points ne fonctionnent plus correctement, la lubrification est toujours assurée dans les autres systèmes », explique Peter Laucis.

    Il ajoute que ces systèmes sont souvent utilisés dans les équipements lourds, pour lesquels les temps d'arrêt doivent être réduits au maximum. Ils peuvent également être utilisés dans les équipements de construction afin de prévenir le d’une maintenance insuffisante et dans les équipements agricoles pour la sécurité et la protection des roulements.

    Les systèmes progressifs sont semblables, sauf que la canalisation unique se dirige vers une série de blocs distributeurs plutôt que vers des doseurs parallèles. Chaque distributeur dose le lubrifiant pour divers points au sein d'une même machine. Un distributeur peut alimenter jusqu'à 12 points en lubrifiant. Ensuite, le prochain distributeur ou la prochaine zone lubrifiera 12 points supplémentaires, et ainsi de suite. « La principale différence est que, si un roulement se bloque, il arrête littéralement l'intégralité du système car la progression de la graisse dans le système se fait en série », ajoute Peter Laucis. « En fait, si vous bloquez un roulement, un verrou hydraulique se créera sur chaque piston de ce distributeur. Ensuite, c'est l'intégralité du système qui s'arrêtera. »

    Selon lui, ce type de système est généralement utilisé sur les machines de taille moyenne, comme celles utilisées pour la construction de routes. En effet, les clients apprécient qu'un indicateur de panne se déclenche au moment où un blocage se produit, les informant ainsi que la machine doit être contrôlée à la fin de la journée de travail. Les temps d’arrêt sont un problème, et c’est surtout vrai pour les opérations minières où même le plus petit temps d'arrêt peut avoir un effet négatif considérable sur la productivité et donc la rentabilité pour le client.

    Les systèmes de lubrification multiligne peuvent également être utilisés sur les engins de construction. Ce système se compose d'un carter rond avec plusieurs points (jusqu'à 20) sortant de celui-ci, chacun allant vers un seul roulement ou un autre composant à graisser. Le système est conçu pour alimenter simultanément plusieurs points sur une courte distance. Peter Laucis nous explique que ce système est généralement utilisé dans les petites applications, moins lourdes, en raison du fait qu'il ne représente pas nécessairement l'option la plus rentable. Étant donné que le nombre de points à alimenter dans le système est limité, il faudrait installer plusieurs systèmes sur une machine plus grande, alors que les systèmes simple ligne sont plus modulaires et plus en mesure d'alimenter un plus grand nombre de points à partir d'une source unique.

    Vers une plus grande automatisation

    L'utilisation d'un SLA est de plus en plus répandue dans l'industrie des équipements lourds. Cependant, ajoute Peter Laucis, dans certaines applications, il peut s'avérer être difficile de rivaliser avec une personne qui lubrifie manuellement une machine. Dans les grandes machines lourdes comme les équipements miniers, le taux d'adoption d’un SLA est élevé car une grande partie de l'équipement est automatisé pour maintenir les niveaux de performance et éliminer ou minimiser les temps d'arrêt.

    Il ajoute que la sécurité est également un des facteurs qui a permis de répandre l'utilisation de ces systèmes dans les machines lourdes. « Les personnes prennent conscience de l’importance de la sécurité. Elles tendent à empêcher ou à réduire au minimum les environnements dangereux et les points de lubrification sur une machine représentent un problème de sécurité. » En éliminant ainsi la nécessité de lubrifier manuellement les pièces de la machine, personne n'aura à grimper sur la machine (qui peut être recouverte de saleté et de graisse) et ne risquera de se blesser. « Vous disposez également de dispositifs mécaniques d'arrêt, de détection automatique pour les niveaux de graisse hautbas », explique Peter Laucis. « Tous ces accessoires sont aujourd'hui de plus en plus répandus et demandés sur les systèmes de lubrification automatique. Ils favorisent en effet les environnements sûrs, la performance continue et la propreté des machines.

    « Sur le marché des machines moyennes, où le coût par point devient de plus en plus critique, je dirais que le marché se stabilise et augmente en fonction de la valeur de la performance », poursuit-il. Cela est dû en partie à la capacité d'ajouter la télématique au système de lubrification, permettant aux clients de recevoir des retours d’informations sur les performances et la maintenance, comme c'est le cas avec les autres systèmes de leur machine. L'optimisation de la sécurité a également permis d'accroître l'utilisation de systèmes de lubrification automatiques dans ces machines.

    Sur les machines de plus petite taille, Peter Laucis explique que la lubrification manuelle est toujours la norme étant donné que les utilisateurs finaux disposent généralement de programmes de maintenance intégrant la lubrification. Toutefois, le taux d'adoption du SLA augmente également dans ce secteur.

    Le fait que le système soit installé chez le constructeur ou sur le marché de la rechange dépend également du type de machine dans laquelle il sera utilisé. Sur les machines plus grandes, le constructeur a tendance à installer le SLA en usine. À mesure que la taille de la machine commence à diminuer, l'utilisation de lubrification automatique devient une option adoptée en fonction des préférences du client et de l'utilisation des machines dans leur environnement. Sur le marché de la rechange, les constructeurs s’attendent à ce que leurs clients les « poussent » fortement à standardiser leurs systèmes SLA montés en usine.

    Du point de vue du marché de la rechange, il est important de se pencher sur la valeur que l'installation du système peut apporter au client, en termes de sécurité et de performance. Pour un parc de location, on pourrait envisager d'utiliser ces systèmes pour aider à maintenir l'inventaire. Si, à son retour, une machine louée ne fonctionne pas comme il se doit, l'enregistreur de données du SLA pourra vérifier si la machine a été correctement lubrifiée et résoudre problème. Peter Laucis affirme qu'en disposant d'un service après-vente solide et d'une preuve sur le retour sur investissement pour l'utilisateur final, un constructeur pourra apprécier la valeur de l'intégration du système à l'usine.

    Comme SKF conçoit et fabrique également des roulements, la société est en mesure d'utiliser ses connaissances sur leur fonctionnement et les raisons de leur panne pour expliquer les avantages de l'intégration d'un SLA. Le manque de lubrification et la saleté des roulements sont deux des problèmes de performance les plus courants. « La meilleure façon de prolonger la durée de service d'un roulement consiste à avoir un film continu et mince de lubrifiant à tout moment », explique Peter Laucis. «De nombreuses études et autres informations à notre disposition nous permettent d'affirmer que si la lubrification se fait de manière continue, à de petits intervalles, le roulement sera performant plus longtemps. »

    Un système automatisé est en mesure d'assurer cette lubrification continue, tandis que la lubrification manuelle nécessite la présence d'une personne à côté de la machine en marche, qui devra positionner un pistolet à graisse sur chaque point à lubrifier et appliquer de la graisse toutes les minutes, précise Peter Laucis. Souvent, la lubrification manuelle se fait à la fin de la journée de travail ou de la semaine et, soit le point de lubrification se retrouve inondé de graisse ou soit l'ouvrier n'applique que quelques coups de pompe de graisse avant d’aller vaquer à ses occupations. Cela prolonge les intervalles entre les applications de lubrifiant, ce qui, selon lui, n'est pas la meilleure façon de prolonger la durée de vie d'un roulement.

    « Il s'agit là de la philosophie de la lubrification automatique par rapport aux autres méthodes qui doit être vendus et promus pour que les machines fonctionnent plus longtemps », explique Peter Laucis. Grâce à l'utilisation d'un SLA, les constructeurs et les utilisateurs finaux disposent d'un système leur permettant non seulement d'appliquer la bonne quantité de graisse à un roulement, au bon moment et au bon endroit et d'assurer ainsi le bon fonctionnement du roulement et de réduire le temps d'arrêt de la machine.

     L'article original écrit par Sara Jensen / OEM Off-Highway est disponible ici : http://www.oemoffhighway.com/article/12250664/automatic-lubrication-systems-increase-machine-performance-and-reduce-downtime.

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