Les nouveaux manchons en élastomère Sure-Flex® Plus de TB Wood's confèrent une performance supérieure et une plus longue durée de vie grâce aux récentes améliorations importantes de son caoutchouc EPDM et néoprène exclusifs. Avec une augmentation de 30 % du couple nominal, les manchons Sure-Flex Plus permettent à de nombreuses applications d'utiliser un accouplement de plus petite taille tout en garantissant un manchon de remplacement plus solide et plus durable pour les accouplements déjà installés.
Plus de 50 % des applications courantes peuvent utiliser un accouplement plus petit d'une taille avec des manchons Sure-Flex Plus, réduisant le coût d'achat initial, mais aussi le coût de remplacement du manchon. Les manchons Sure-Flex Plus sont également 100 % interchangeables avec les brides existantes, améliorant ainsi considérablement la performance de réduction.
Les comparaisons entre les nouveaux manchons et les produits équivalents de la concurrence ont révélé des écarts importants en termes de fatigue et d'usure. Les résultats spécifiques aux essais accélérés d'usure et de fatigue des manchons représentatifs sont décrits dans ce document.
Couple présentant une capacité supérieure de 30 %
Une augmentation considérable de la capacité de couple de tous les manchons en EPDM et néoprène améliorés a été démontrée au cours de l'essai de développement. Les valeurs des nouveaux manchons reflètent l'amélioration avec une augmentation de 30 % par rapport aux capacités de couple du Sure-Flex d'origine.
Essai de fatigue ~ Une durée de vie trois fois supérieure par rapport aux manchons des concurrents
Les méthodes des essais de fatigue correspondent à des cycles de marche-arrêt répétés jusqu'à ce que le manchon ne transmette plus de couple. Les conditions d'essai étaient bien plus sévères que dans un fonctionnement normal, car les manchons étaient soumis à des charges supérieures à celles rencontrées dans les applications pratiques.
Pour les essais sur la durée de vie en fatigue, des manchons de types 6E EPDM et 6N néoprène ont été choisis comme éléments représentatifs (schéma 1). Des accouplements ont été installés entre deux moteurs 15 HP (schéma 2) ; un moteur a réalisé un démarrage direct avec l'inertie du rotor du moteur opposé fournissant la charge. Au bout de cinq secondes à 1 800 tr/min, le premier moteur a freiné dynamiquement jusqu'à l'arrêt. Comme le frein dynamique a agi assez vite pour fonctionner comme un deuxième cycle de charge, les cycles totaux ont été considérés comme équivalents à deux fois le nombre de démarrages. Cette procédure a été répétée jusqu'à la fatigue du manchon, généralement entre 1 000 et 50 000 cycles. À la fin de l'essai, les manchons ont présenté une fatigue de torsion classique.
Schéma 1 : Sure-Flex Plus de TB Wood's taille 6E (néoprène) utilisé dans les essais de fatigue marche/arrêt
Schéma 2 : Banc d'essai de fatigue marche/arrêt avec deux moteurs 15 HP alignés
Essai de fatigue - Résultats
La durée de vie des manchons était très variable, avec des manchons Sure-Flex Plus de TB Wood's 3 à 44 x plus endurants que les manchons courants des concurrents.
Lors des essais sur les manchons de type 6E EPDM, les manchons Sure-Flex Plus 6E ont réalisé une moyenne de 39 000 cycles avant d'atteindre la fatigue (schéma 3). Les manchons des concurrents ont atteint la fatigue bien plus tôt, la Marque « A » atteignant une moyenne de 13 000 cycles et la Marque « B » une moyenne de 7 000 cycles.
Au cours des essais sur les manchons 6N en néoprène, la différence est encore plus marquée. Les manchons Sure-Flex Plus 6N en néoprène de TB Wood's ont duré une moyenne de 50 000 cycles, alors que la Marque « A » a duré environ 1 500 cycles et la Marque « B » seulement 1 130 cycles.
Schéma 3 : résultats des essais de fatigue marche-arrêt sur les accouplements 6E et 6N Sure-Flex Plus de TB Wood's par rapport à la concurrence
Essai d'usure - Une détérioration plus faible par rapport à celle des manchons concurrents
Les essais d'usure ont démontré que les manchons Sure-Flex Plus étaient les plus solides dans des conditions d'alignement défavorables comme indiqué par l'inspection visuelle et le changement de poids des manchons.
La méthode d'essai d'usure s'effectue avec des accouplements au désalignement élevé dépassant les puissances standard du catalogue et des cycles impliquant trois charges différentes pendant l'essai de 450 heures. Des manchons 6JE de type EPDM ont été choisis pour cet essai représentatif (schéma 4).
Cet essai a été réalisé à un couple très faible et avec un désalignement élevé, une condition extrême conçue pour accélérer l'usure des dents. Les niveaux de couple d'essai étaient bien inférieurs aux valeurs des manchons EPDM de type 6JE de 585 po-lb (66 Nm) (Sure-Flex Plus) et 450 po-lb (51 Nm) (concurrents). Ces niveaux de couple faible ont provoqué des usures plus prononcées à cause du mouvement relatif entre le manchon et les brides induit par l'absence de perte de torsion dans le manchon.
Les accouplements ont été placés entre deux moteurs 5 HP désalignés de 2°, quatre fois le désalignement angulaire maximum pour une application à vitesse variable (schéma 5). Les vitesses de moteur étaient de 360, 900 et 1 200 tr/min, avec une charge générée par une compensation de la fréquence entre les moteurs.
Schéma 4 : Sure-Flex Plus de TB Wood's taille 6JE (EPDM) utilisé dans les essais d'usure
Schéma 5 : Banc d'essai d'usure avec deux moteurs 5 HP désalignés (commandes sur chacun)
Essai d'usure - Résultats
Le poids des manchons a été mesuré avant et après l'essai de 450 heures. La perte de poids a été divisée par la durée de l'essai pour indiquer l'usure dans le temps en mg/h. L'usure était aussi très visible, car les profils de dents sont passés de ronds à pointus du fait de l'usure de la surface des dents.
Les manchons Sure-Flex Plus de TB Wood's ont démontré une perte de poids et une usure visuelle inférieures à celles des produits concurrents.
Les marques concurrentes ont affiché des rythmes d'usure de 4,9 mg/h et 10,3 mg/h, alors les manchons Sure-Flex Plus ont affiché une perte de matière de 3,2 mg/h (schéma 6).
La forme des dents sur les manchons concurrents s'est beaucoup usée jusqu'à devenir pointue alors que la forme des dents du Sure-Flex Plus est restée ronde, affichant une usure minimale (schéma 7).
Schéma 6 : résultats de l'essai d'usure ; accouplements taille 6JE Sure-Flex Plus de TB Wood's par rapport aux produits concurrents
Schéma 7 : forme des dents, avant et après un essai d'usure de 450 heures, sur l'accouplement 6JE Sure-Flex Plus de TB Wood’s par rapport aux produits concurrents
Conclusions
Les améliorations des caoutchoucs EPDM et néoprène de TB Wood’s ont permis une augmentation de 30 % des capacités de couple des accouplements Sure-Flex préférés de l'industrie.
Les nouveaux manchons Sure-Flex Plus offrent des avantages importants pour les utilisateurs des accouplements, permettant de concevoir plus de 50 % des applications courantes avec un accouplement plus petit d'une taille, tout en augmentant la durée de vie des accouplements actuellement installés avec le nouveau manchon sur les brides existantes.
Les essais démontrent que les nouveaux manchons Sure-Flex Plus dépassent largement ceux de la concurrence en termes de fatigue et d'usure.
Les essais de fatigue ont démontré que les manchons Sure-Flex Plus duraient plus longtemps que les manchons concurrents (entre 3 et 44 x plus longtemps) et les essais d'usure ont révélé que les manchons Sure-Flex Plus conservaient beaucoup plus de matériau que ceux des concurrents au cours des essais accélérés de désalignement sévère et à faible charge.
- Les équipements d'origine conçus pour utiliser un nouvel accouplement Sure-Flex Plus de TB Wood’s ne doivent pas être réparés avec un manchon concurrent ne correspondant pas à la valeur nominale du Sure-Flex Plus.
- Les manchons concurrents ne présentent pas une durée de vie adaptée à des capacités de couple supérieures lorsqu'un accouplement Sure-Flex Plus a été installé à l'origine.
- Les manchons des marques concurrentes NE sont PAS interchangeables avec les manchons Sure-Flex en EPDM et néoprène de TB Wood’s. Toutefois, les manchons concurrents peuvent être remplacés par les manchons Sure-Flex Plus pour une plus longue durée de vie et une réduction des frais d'entretien.