Friction et efficacité énergétique

Études tribologiques dans les systèmes d'entraînement

Dans le laboratoire d'essai des systèmes d'entraînement iwis, un tribomètre est utilisé pour effectuer des analyses de frottement et d'efficacité énergétique sur les composants de chaînes. L'objectif de ces recherches est de déterminer le coefficient de frottement entre les différents composants d'un entraînement par chaîne et d'améliorer ainsi l'efficacité globale de l'application.

Qu'est-ce que la friction et pourquoi se produit-elle ?

Le frottement se produit entre deux corps ou objets en contact. Il est principalement causé par des irrégularités à la surface. Le frottement génère ce que l'on appelle la force de frottement. Cette force dépend de deux facteurs : le coefficient de frottement et la force normale. La force normale agit perpendiculairement à la force de frottement, et une force normale plus élevée entraîne une force de frottement plus élevée.

Dès que deux corps se déplacent l'un par rapport à l'autre, des pertes par frottement se produisent : celles-ci se traduisent par de la chaleur dans le composant ou le système.

Où se produit le frottement dans l'exemple de la chaîne d'accumulation ?

La friction au sein d’une chaîne se produit entre les axes, les douilles et les rouleaux porteurs ou d’accumulation.
Mais attention : la friction n’est pas toujours indésirable. Le rouleau d’accumulation supporte le porte-pièce : une certaine force de frottement est donc nécessaire pour permettre son accélération.
La règle : autant de friction que nécessaire, mais aussi peu que possible.

Les pertes par frottement apparaissent dans les composants suivants du système d’entraînement : chaîne, tendeur, guide de chaîne, pignon, porte-pièce et charge transportée.

Facteurs typiques influençant le coefficient de frottement

Matériau des composants
État de surface
Revêtements
Lubrification et température
Type de mouvement (rotatif ou oscillant)
Salissures et particules issues du processus

Analyse de la réduction de la consommation énergétique

Nos experts du département essais se feront un plaisir de vous aider à analyser la consommation énergétique de votre système. Un facteur clé pour améliorer l'efficacité réside dans l'installation correcte de la chaîne : en alignant correctement les pignons et les guides, et en garantissant une tension optimale de la chaîne, vous pouvez vous assurer qu'aucune énergie inutile n'est gaspillée pendant le fonctionnement.

Un montage incorrect, en revanche, peut entraîner un désalignement axial ou angulaire, ce qui augmente la friction entre les plaques et le pignon ou le guide. Cela augmente à son tour la tension de la chaîne, ce qui entraîne des pertes par frottement supplémentaires, une usure plus importante et, au final, une consommation d'énergie plus élevée.

La lubrification et la maintenance jouent également un rôle central dans l'efficacité énergétique. Une lubrification insuffisante ou inexistante entraîne non seulement une augmentation de la résistance au frottement et de la consommation d'énergie, mais aussi une augmentation du niveau sonore et une accélération significative de l'usure.

Pour contrer cela, le lubrifiant doit pénétrer spécifiquement dans l'articulation de la chaîne ou le contact de friction (un nettoyage préalable peut être nécessaire). La différence est significative : à l'état sec, le coefficient de friction est environ 400 % plus élevé qu'avec une lubrification optimale.

Lorsque la relubrification n'est pas possible, nous recommandons l'utilisation de chaînes MEGAlife sans entretien. Il est également possible d'utiliser des systèmes à brosses ou le système CLA pour lubrifier la chaîne de manière continue et appropriée, selon les besoins.