Réduire les coûts, améliorer les performances des machines, préserver nos ressources naturelles… Le défi est de taille, mais SKF le relève grâce aux roulements des classes de performance SKF Explorer et SKF éco-énergétiques (E2).

 

 

Les ingénieurs SKF souhaitent mettre à la disposition des fabricants un moyen éprouvé de réduire la consommation d’énergie et les coûts de maintenance, d’améliorer la fiabilité des machines et de contribuer aux efforts mondiaux de développement durable.

La solution réside dans deux classes de roulements haute performance, conçues pour économiser les coûts et les ressources dans des applications spécifiques. Les roulements SKF Explorer offrent de nombreux avantages en présence de fortes charges, tandis que les roulements SKF éco-énergétiques (E2) réduisent la consommation d’énergie dans les applications soumises à des charges faibles à normales.

 

ROULEMENTS SKF EXPLORER : LA SOLUTION POUR LES FORTES CHARGES
Les roulements SKF Explorer (se bild . 1) ont été développés pour offrir une durée de service plus longue et un échauffement moindre par rapport à des roulements standard dans les applications soumises à de fortes charges. Ils réduisent l’impact environnemental à travers une diminution de l’encombrement, de la consommation d’énergie et de lubrifiant, des besoins de maintenance et ils contribuent à une productivité accrue.

La clé de ce niveau de performance des roulements SKF Explorer réside dans leur géométrie interne optimisée. Des logiciels internes dédiés ont permis aux ingénieurs SKF d’étudier les interactions entre les éléments roulants, les pistes et la cage. Ils ont élaboré des méthodes visant à réduire le frottement, l’échauffement et l’usure à l’intérieur du roulement, tout en permettant aux roulements SKF Explorer de supporter des charges toujours plus élevées.

Les éléments roulants des roulements SKF Explorer sont fabriqués avec des tolérances très étroites qui optimisent la répartition des charges et réduisent les vibrations. Les cages ont été améliorées pour un meilleur guidage des éléments roulants et une plus grande efficacité de la lubrification, tout en diminuant l’échauffement, le frottement, le bruit et les vibrations. La topographie de la surface des éléments roulants et des pistes des roulements SKF Explorer a été optimisée pour favoriser la formation d’un film lubrifiant hydrodynamique et renforcer ainsi l’efficacité du lubrifiant, réduisant de ce fait l’échauffement et l’usure.

L’acier de haute pureté, développé et qualifié, confère aux roulements une résistance et une endurance sans égal. Le procédé unique de traitement thermique employé assure aux roulements une plus grande stabilité dimensionnelle dans des applications aux températures de service élevées. La majorité des roulements dans la gamme SKF sont à présent de classe SKF Explorer.

Préservation de l’environnement et temps de service accru
Le cartonnier suédois Stora Enso nous offre un exemple concret des économies qui peuvent être réalisées. L’utilisation de roulements SKF Explorer étanches s’est traduite par un temps de service plus important de ses équipements, la suppression de son système de lubrification et une diminution des coûts de récupération de l’eau.

Auparavant, l’entreprise était confrontée à des défaillances récurrentes des roulements de son système d’aspiration utilisé pour égoutter la pâte. Les infiltrations d’eau chassaient la graisse en quatre à sept mois de fonctionnement, entraînant de la corrosion de contact et la défaillance prématurée du roulement. L’eau devait ensuite être débarrassée de cette graisse, d’où un surcroît de coûts de retraitement.

Stora Enso a donc installé des roulements à rotule sur rouleaux étanches SKF Explorer sur deux systèmes d’aspiration. Avec ces roulements étanches, le lubrifiant est retenu à l’intérieur de la cavité, tandis que l’eau et les impuretés restent à l’extérieur.

Les roulements à rotule sur rouleaux étanches SKF Explorer, installés sur les deux systèmes d’aspiration, ont fonctionné sans le moindre souci pendant plus de 13 mois. Parallèlement à cet allongement de la durée de service des roulements, l’entreprise a pu supprimer le système de lubrification et réduire ainsi sa consommation annuelle de graisse d’environ 3 kg par roulement. L’eau étant désormais exempte de graisse, l’étape de récupération et d’élimination de la graisse a également pu être supprimée.

ROULEMENTS SKF ÉCO-ÉNERGÉTIQUES (E2) : LA SOLUTION POUR LES CHARGES FAIBLES À NORMALES ASSOCIÉES À DES VITESSES DE ROTATION RELATIVEMENT ÉLEVÉES
Les roulements SKF E2 forment une classe de performance spécialement mise au point pour réduire le couple de frottement dans le roulement d’au moins 30 % par rapport aux roulements SKF standard (se bild . 3, 5, 7 et 9).

Le roulement SKF E2 résulte de la revue des différents paramètres de conception, intégrant les nouvelles théories dans les domaines de la tribologie, la métallurgie, la lubrification, l’étanchéité et la fabrication.

Une des avancées techniques du roulement SKF E2 réside dans sa nouvelle formule de graisse dont la durée de vie ou l’intervalle de relubrification est particulièrement accru.

 

Les roulements rigides à billes SKF E2(se bild . 2) conviennent particulièrement aux moteurs électriques, pompes, réducteurs, convoyeurs, ventilateurs et autres applications soumises à des charges faibles à normales associées à des vitesses relativement élevées.

Il a été démontré que la nouvelle graisse à faible frottement SKF, employée dans un roulement rigide à billes avec flasques, offre une durée de vie au moins deux fois supérieure à celle utilisée dans des roulements standard similaires (se bild . 4).

 

Des roulements à rouleaux cylindriques de type NJ,destinés typiquement aux arbres intermédiaires de réducteurs ou multiplicateurs, sont également disponibles dans la classe de performance E2.

Ils sont généralement utilisés sous des charges combinées, avec des charges axiales pouvant atteindre 30 % des charges radiales. Des essais ont été menés sur des roulements à rouleaux cylindriques de type NJ utilisés dans le multiplicateur d’une éolienne. Les pertes de puissance relevées dans les roulements à rouleaux cylindriques SKF éco-énergétiques étaient jusqu’à 80 % inférieures par rapport à des roulements à rouleaux cylindriques standard SKF (se bild . 5). Cette réduction impressionnante du frottement sous des charges combinées résulte de l’optimisation du profil de la face des rouleaux et de la zone de contact rouleau-épaulement.

 

Les roulements à rouleaux coniquesSKF éco-énergétiques présentent un certain nombre d’avantages. À l’instar d’autres roulements SKF E2, ils se caractérisent par une diminution des pertes de puissance d’au moins 30 %. De telles performances ont pu être obtenues en optimisant le nombre de rouleaux, en remplaçant la cage acier par un nouveau modèle de cage polymère et en améliorant la topographie des rouleaux, pistes et épaulements. Il en résulte un roulement plus léger, moins sujet à l’échauffement et moins gourmand en lubrifiant et en énergie (se bild . 7).

 

Les roulements à rotule sur rouleaux éco-énergétiques de SKF(se bild . 8) affichent une diminution du couple de frottement d’au moins 30 % (se bild . 9). Conçus pour des charges faibles à modérées, ces roulements lubrifiés avec la graisse SKF LESA 2 s’échauffent moins que des roulements SKF Explorer, ce qui se traduit par une consommation de lubrifiant réduite et des intervalles de relubrification plus longs.

Retour sur investissement
Le roulement SKF E2 a déjà fait ses preuves dans de nombreuses applications. Le groupe Sangam, acteur majeur de l’industrie textile indienne, a installé des roulements rigides à billes SKF E2 dans un moteur électrique alimentant une machine textile. Ce moteur tourne à une vitesse de 1 470 tr/min, 22 heures par jour et 363 jours par an.

Le Groupe Sangam estime réaliser des économies d’énergie de plus de 2 600 kWh par moteur et par an, auxquelles s’ajoutent les économies résultant de l’allongement de la durée de service des roulements. Selon ses calculs, le retour sur investissement est atteint en seulement 37 jours. Le groupe a installé des roulements rigides à billes SKF E2 sur les autres moteurs et pompes de l’usine.

Dans l’une des usines GlaxoSmithKline Consumer Healthcare, l’installation de roulements rigides à billes SKF E2 sur des moteurs électriques de pompes a permis non seulement de réaliser des économies, mais également de contribuer à un meilleur environnement. L’usine fait état d’économies d’énergie annuelles de plus de 4 500 kWh par moteur soit l’équivalent de 390 euros. Les émissions de CO₂ ont diminué de deux tonnes et l’entreprise évalue le rendement à 20 euros pour chaque euro investi.

Développement durable et économies
Si les roulements rigides à billes SKF E2 étaient utilisés sur tous les moteurs industriels en service aux États-Unis et en Europe (sur la base d’une réduction du couple de frottement de 30 % minimum), les économies d’énergie réalisées s’élèveraient à 2,46 milliards de kWh par an. Cette estimation ne tient pas compte des millions de moteurs et autres machines en fonctionnement à travers le monde.