Lubrification, Alignement, Vibrations et Entretien Mécanique PDF
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CFP des Moulins
Francois Lajoie-Levesque
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Ce document traite de la lubrification des pompes, ventilateurs et turbines. Il explore les différents types de lubrifiants (graisses et huiles), leurs propriétés, et les méthodes d'application appropriées selon les conditions de fonctionnement. L'importance de la lubrification pour la réduction de la friction, la protection contre la corrosion et la durée de vie des équipements est mise en avant. Le document couvre aussi les normes de sécurité et de lubrification applicables.
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Lubrification des pompes, ventilateurs et turbines : graisse et huile La lubrification est essentielle pour le bon fonctionnement des pompes, ventilateurs et turbines. Elle permet de réduire le frottement entre les pièces mobiles, ce qui diminue l'usure et la chaleur générée. Le choix entre la grais...
Lubrification des pompes, ventilateurs et turbines : graisse et huile La lubrification est essentielle pour le bon fonctionnement des pompes, ventilateurs et turbines. Elle permet de réduire le frottement entre les pièces mobiles, ce qui diminue l'usure et la chaleur générée. Le choix entre la graisse et l'huile dépend de plusieurs facteurs, notamment la vitesse de rotation, la température de fonctionnement et les conditions d'utilisation. La graisse est souvent utilisée pour les applications à faible vitesse de rotation et à haute température. Elle forme un film protecteur qui empêche l'usure et la corrosion. L'huile, quant à elle, est plus appropriée pour les applications à haute vitesse de rotation et à basse température. Elle permet une meilleure dissipation de la chaleur et une lubrification plus fluide. fl par francois lajoie-levesque Historique de la lubrification Lubrification Primitive 1 Utilisation de graisses animales et végétales. Lubrification Industrielle 2 Développement des huiles minérales et des graisses synthétiques. Lubrification Moderne 3 Huiles de synthèse et graisses haute performance. La lubrification a parcouru un long chemin depuis ses débuts. Initialement, les peuples utilisaient des graisses animales et végétales pour réduire la friction et l'usure des outils et des machines. L'avènement de l'ère industrielle a vu l'émergence d'huiles minérales et de graisses synthétiques, offrant une meilleure performance et une durée de vie plus longue. Aujourd'hui, la lubrification s'appuie sur des technologies de pointe, avec des huiles de synthèse et des graisses haute performance. Ces lubrifiants avancés offrent une protection optimale contre l'usure, la corrosion et les températures extrêmes, permettant aux machines de fonctionner de manière plus efficace et plus fiable. L'évolution de la lubrification a été parallèle au progrès technologique, permettant aux industries de relever des défis toujours plus complexes et d'accroître la productivité. Méthode d'application : normes à respecter 1 Normes de sécurité Le respect des normes ISO 18001 et EN 166 est obligatoire. Les EPI requis incluent : gants en nitrile résistants aux produits chimiques, lunettes de protection anti-projection conformes à la norme EN 166:2001, masque respiratoire de type FFP2 pour les espaces confinés. La zone de travail doit avoir un niveau d'éclairement minimal de 500 lux et être exempte de toute contamination. 2 Normes de lubrification Suivre la norme ISO 6743-99 pour la classification des lubrifiants. Les roulements nécessitent un regraissage tous les 2000 heures de fonctionnement avec 15-30g de graisse NLGI grade 2. Pour les moteurs électriques, appliquer une graisse diélectrique conforme à la norme IEEE 841. La température du point de graissage ne doit pas dépasser 70°C pendant l'application. 3 Procédures d'application Nettoyer la zone avec un solvant dégraissant compatible ISO 14001 Utiliser une pompe à graisse calibrée à 0.5cm³ par coup Appliquer le lubrifiant en rotation à 45° pour une couverture optimale Vérifier la distribution avec une sonde ultrasonique (35-45 dB) Documenter l'intervention selon la norme ISO 17359 Différents produits de graissage et d'huilage 1 1. Huiles 2 2. Graisses Les huiles lubrifiantes sont des fluides à base de Les graisses lubrifiantes sont des mélanges pétrole ou de synthèse. Elles sont largement d'huile et d'un épaississant, généralement du utilisées pour la lubrification des pièces mobiles, savon. Elles offrent une protection plus épaisse et des engrenages, des paliers et des moteurs. durable que les huiles, idéal pour les applications où la poussière ou l'humidité sont présentes. 3 3. Savons 4 4. Additifs Les savons sont des agents épaississants utilisés Les additifs améliorent les performances des dans la fabrication des graisses lubrifiantes. Ils lubrifiants. Ils peuvent être anti-usure, anti- déterminent les propriétés de la graisse, comme oxydants, anti-rouille ou anti-mousse. Le choix des sa résistance à l'eau, sa température de additifs dépend des conditions d'utilisation et des fonctionnement et sa capacité à supporter des exigences spécifiques. charges lourdes. Types de Savon dans les Graisses Lubrifiantes Savons de Lithium Savons de Calcium Savons Complexes Le plus couramment utilisé dans les Excellent comportement en Combinaison de plusieurs types de graisses industrielles. Offre une présence d'eau et résistance à savons métalliques (aluminium, excellente stabilité thermique l'oxydation. Les versions complexes calcium ou lithium). Offrent une jusqu'à 150°C, une bonne résistance peuvent supporter des températures stabilité thermique supérieure à l'eau et une grande polyvalence. jusqu'à Idéal140°C. jusqu'à 200°C. pour environnements Applications: roulements industriels humides Applications haute température Usage automobile intensif Applications marines spécialisées Conditions haute pression Chartes de compatibilité des lubrifiants Compatibilité des lubrifiants Chartes de compatibilité Conseils pour la compatibilité Les chartes de compatibilité des La compatibilité des lubrifiants est lubrifiants fournissent des Consultez les fiches techniques essentielle pour garantir le bon informations sur la compatibilité des des lubrifiants. fonctionnement des équipements. Il différents lubrifiants. Elles indiquent Vérifiez la compatibilité des est important de choisir des les lubrifiants qui peuvent être lubrifiants avec les matériaux de lubrifiants compatibles entre eux et mélangés entre eux sans risque de l'équipement. avec les matériaux de l'équipement. dégradation ou de réactions Évitez de mélanger des indésirables. lubrifiants de marques différentes. Importance de la Lubrification Réduction de la Friction Protection contre la Corrosion La lubrification réduit le frottement entre les surfaces en Les lubrifiants, particulièrement ceux contenant des mouvement, permettant une diminution de 40 à 60% de inhibiteurs de corrosion comme les sulfonates de l'usure mécanique. Dans les roulements industriels, une calcium, créent une barrière protectrice microscopique lubrification adéquate maintient un film d'huile de 0,2 à de 3 à 5 microns. Cette protection est cruciale dans les 40 microns d'épaisseur, réduisant la température de environnements industriels où l'humidité peut atteindre fonctionnement de 10 à 15°C. Cette réduction de 85% et en présence d'agents corrosifs comme le chlore friction permet d'économiser jusqu'à 30% d'énergie et ou le soufre. Dans les applications marines, les prolonge la durée de vie des équipements de 2 à 3 fois. lubrifiants spécialisés peuvent assurer une protection jusqu'à 1000 heures en exposition au brouillard salin. Services de Lubrification: Normal, Servere et Ultra Servere 1 1. Lubrification Normale 2 2. Lubrification Servere 3 3. Lubrification Ultra Servere Ce service est destiné aux Ce service correspond à des environnements difficiles ou Les lubrifiants utilisés sont conditions d'utilisation aux charges élevées. Les plus résistants à la chaleur et normales. La lubrification intervalles de lubrification sont à la dégradation. Les normale se réfère aux plus courts et les lubrifiants intervalles de lubrification sont intervalles de lubrification utilisés sont conçus pour très courts pour garantir une standard recommandés pour résister à des conditions protection maximale dans des les équipements fonctionnant d'utilisation plus rigoureuses. conditions de fonctionnement dans des environnements La lubrification servere est extrêmes. La lubrification ultra normaux, sans conditions de souvent utilisée pour les servere est généralement fonctionnement extrêmes. Les équipements soumis à des utilisée pour les équipements lubrifiants utilisés sont charges élevées, à des critiques, les applications à généralement des produits de températures élevées, à des haute vitesse ou les base et les intervalles de vibrations importantes ou à équipements fonctionnant lubrification sont plus longs. des environnements corrosifs. dans des environnements particulièrement difficiles. Procédures d'inspection et de maintenance des systèmes de lubrification Inspection régulière 1 L'inspection régulière des systèmes de lubrification est essentielle pour garantir leur bon fonctionnement. Vérifiez le niveau de 2 Maintenance préventive lubrifiant, la présence de fuites, la propreté La maintenance préventive comprend le des composants et l'état des filtres. remplacement régulier du lubrifiant, le nettoyage des composants et l'inspection des systèmes de lubrification. Il est important de Analyse du lubrifiant 3 suivre les recommandations du fabricant pour L'analyse du lubrifiant peut aider à déterminer les intervalles de maintenance. la qualité du lubrifiant et à détecter les signes de dégradation précoce. Cela permet d'identifier les problèmes potentiels et de prendre des mesures correctives avant qu'ils ne causent des dommages importants. Équipements liés à la lubrification Les équipements de lubrification sont essentiels pour garantir un fonctionnement optimal des machines et des systèmes. Ils permettent d'apporter la quantité exacte de lubrifiant au bon endroit et au bon moment. Les équipements de lubrification comprennent des pompes, des réservoirs, des filtres, des conduites et des distributeurs. Les pompes permettent de faire circuler le lubrifiant, les réservoirs stockent le lubrifiant, les filtres éliminent les impuretés, les conduites transportent le lubrifiant et les distributeurs contrôlent la quantité de lubrifiant délivrée. Équipements de lubrification manuels: Pompes à graisse manuelles Outils essentiels pour l'application précise de graisse sur les points de lubrification spécifiques. Burettes d'huile Pour la lubrification ponctuelle des petits mécanismes et points de graissage. Seringues de graissage Permettent une application précise dans les espaces restreints. Pinceaux et brosses Pour l'application de lubrifiants sur les surfaces ouvertes et les chaînes. Critères de sélection des lubrifiants adaptés Viscosité Température de Type de roulement Compatibilité fonctionnement La viscosité est une Le type de roulement Il est essentiel de propriété importante à La température de affecte le choix du s'assurer que le lubrifiant considérer lors du choix fonctionnement est un lubrifiant. Les roulements est compatible avec les d'un lubrifiant. Elle autre critère important. à billes nécessitent des matériaux du composant détermine la résistance du Les lubrifiants doivent être lubrifiants différents de lubrifié. fluide à l'écoulement et capables de résister à la ceux des roulements à est mesurée en température ambiante et rouleaux. centipoises (cP). Une aux températures de viscosité élevée signifie fonctionnement du un fluide plus épais et un composant lubrifié. meilleur pouvoir lubrifiant. Techniques de lubrification Lubrification Lubrification par contact Lubrification hydrodynamique limite élastohydrodynamique La lubrification hydrodynamique La lubrification par contact limite La lubrification est un type de lubrification qui est un type de lubrification qui élastohydrodynamique est un consiste à former un film de se produit lorsque les surfaces type de lubrification qui combine lubrifiant entre deux surfaces en en mouvement sont en contact les effets hydrodynamiques et mouvement. Ce film lubrifiant direct, mais où un lubrifiant de de déformation des surfaces est créé par la pression du faible viscosité est présent. Ce sous charge. Ce type de lubrifiant, qui est générée par le type de lubrification est lubrification est généralement mouvement relatif des deux généralement utilisé pour les utilisé pour les engrenages sous surfaces. Ce type de lubrification boîtes de vitesses, les joints et forte charge, tels que ceux est généralement utilisé pour les les systèmes à faible vitesse. utilisés dans les transmissions roulements, les moteurs et les automobiles. engrenages. Méthodes de lubrification Lubrification par Lubrification par Lubrification à sec Lubrification par graissage huile aérosol ou La lubrification à sec brumisation La lubrification par La lubrification par huile utilise des lubrifiants qui graissage utilise des implique l'utilisation ne nécessitent pas d'huile La lubrification par aérosol graisses, des lubrifiants d'huiles, des lubrifiants ou de graisse. Ils sont utilise des pulvérisateurs semi-solides composés liquides qui réduisent la utilisés dans les systèmes pour appliquer des d'huiles épaissies par des friction et l'usure. Ils sont où l'huile et la graisse ne lubrifiants sur des agents gélifiant. Ils sont utilisés dans les conviennent pas, comme surfaces difficiles d'accès. souvent utilisés dans les applications où une les applications à hautes Ils sont souvent utilisés applications où une lubrification constante est températures ou les dans les machines de lubrification durable est nécessaire, comme les milieux agressifs. production et les requise, comme les moteurs et les systèmes équipements agricoles. roulements, les joints et hydrauliques. les engrenages. Types de lubrifiants Lubrifiants solides Lubrifiants liquides Les lubrifiants solides sont utilisés dans des Les lubrifiants liquides sont les plus courants. Ils sont applications à faible vitesse et à haute température. Ils utilisés pour réduire la friction entre des pièces peuvent être appliqués en poudre, en pâte ou en film mobiles. Ils peuvent être formulés à partir d'huiles mince. Ils sont utilisés dans des systèmes de minérales, d'huiles synthétiques ou d'huiles végétales. lubrification à sec, car ils ne nécessitent pas d'additifs. Les huiles minérales sont les plus utilisées, tandis que Le graphite, le molybdène et le PTFE (Teflon) sont les huiles synthétiques sont plus coûteuses mais quelques exemples de lubrifiants solides. offrent une meilleure performance dans des conditions difficiles. Charte de Viscosité des Huiles Grade SAE Viscosité à 40°C (cSt) Viscosité à 100°C (cSt) 0W-20 40-45 8.0-8.6 5W-30 55-60 9.3-11.8 10W-40 85-105 12.5-16.3 La relation entre la température et la viscosité La viscosité d'un fluide change en fonction de la température. Voici comment ce phénomène se manifeste dans différentes conditions: Basse Température Température Normale Haute Température À froid, l'huile est très visqueuse et À température ambiante, l'huile Quand la température augmente, s'écoule difficilement, comme du maintient une viscosité optimale l'huile devient plus fluide et s'écoule miel épais pour la lubrification rapidement, comme de l'eau Les Additifs dans les Lubrifiants Additifs dans les Graisses Additifs dans les Huiles Type d'Additif Fonction Type d'Additif Concentration (%) Antioxydants Prévient l'oxydation Détergents 2-15 Anti-usure Réduit l'usure des Dispersants 1-10 surfaces Modificateurs de 3-15 Extrême Pression Protection sous forte viscosité charge Améliorants d'indice de 1-5 Anticorrosion Protège contre la rouille viscosité Les additifs sont des composants essentiels des lubrifiants modernes, représentant généralement 5 à 25% de la composition totale. Ils améliorent significativement les performances et la durée de vie des lubrifiants. La sélection des additifs dépend des conditions d'utilisation spécifiques : température, charge, vitesse, et environnement. Un équilibre optimal entre ces différents additifs est crucial pour obtenir les meilleures performances. Équipements de Lubrification Pompes à Vis Pompes à Piston Systèmes de Circulation d'Huile Conçues pour des débits élevés et Offrant des débits et des pressions des pressions modérées, les pompes élevés, ces pompes sont idéales Ces systèmes assurent une à vis sont essentielles dans les pour les applications exigeantes lubrification continue des systèmes de lubrification nécessitant une lubrification précise composants mécaniques, intégrant industrielle. Elles assurent une et puissante. des filtres et des refroidisseurs pour distribution régulière et efficace du maintenir la qualité et la lubrifiant. température optimale de l'huile. Méthodes d'Application de la Lubrification Application Manuelle Application Application par Application par Automatique Pulvérisation Immersion L'application manuelle Les systèmes de L'application par L'application par consiste à utiliser des lubrification automatiques pulvérisation utilise un immersion consiste à outils simples comme des utilisent des pompes, des système sous pression immerger les composants seringues, des pinceaux, réservoirs et des pour appliquer le dans un bain de lubrifiant. ou des graisseurs à main. injecteurs pour délivrer le lubrifiant. Cette méthode Cette méthode est Cette méthode est lubrifiant aux points de est efficace pour les particulièrement adaptée efficace pour des lubrification. Ils offrent surfaces difficiles d'accès pour les roulements et les applications de petite une précision et une et permet une application chaînes industrielles, car échelle, mais elle peut fiabilité accrues, et sont uniforme. Elle est souvent elle assure une être fastidieuse et peu particulièrement adaptés utilisée dans l'usinage et lubrification constante. précise pour des tâches aux processus de la fabrication. plus complexes. production en continu. Recharger une Pompe à Tube de Graisse Étape 1: Préparation Commencez par éteindre la pompe à graisse et débranchez-la de la source d'alimentation. Ensuite, nettoyez la zone autour de la pompe à graisse pour éviter toute contamination. Assurez-vous que la zone est bien éclairée et que vous disposez de tout le matériel nécessaire. Étape 2: Démontage Retirez le tube de graisse vide de la pompe. Dévissez le bouchon de remplissage de la pompe à graisse en utilisant une clé appropriée. Assurez-vous de ne pas serrer excessivement le bouchon. Étape 3: Remplissage Insérez le nouveau tube de graisse dans la pompe. Assurez-vous que le tube est correctement inséré et qu'il est bien en place. Ensuite, remplissez la pompe avec de la graisse neuve, en veillant à ne pas la surcharger. Étape 4: Remplacement Une fois la pompe remplie, revissez le bouchon de remplissage. Assurez-vous qu'il est bien serré pour éviter les fuites. Enfin, remettez le tube de graisse en place et testez la pompe pour vous assurer qu'elle fonctionne correctement. Exemples pratiques et entretiens Lubrifier un moteur électrique à l'aide d'un pistolet graisseur La lubrification d'un moteur électrique avec un pistolet graisseur est une méthode précise et efficace pour assurer son bon fonctionnement. Cette technique permet d'appliquer la quantité exacte de graisse nécessaire aux points critiques du moteur, évitant ainsi la sur-lubrification qui peut être aussi dommageable que le manque de lubrification. Préparer le pistolet 1 Remplissez le pistolet graisseur avec une graisse adaptée au moteur électrique. Localiser les graisseurs 2 Identifiez les points de graissage sur le moteur et nettoyez les graisseurs. Appliquer la graisse 3 Connectez le pistolet au graisseur et injectez la quantité recommandée de graisse. N'oubliez pas d'enlever le bouchon de drainage pour permettre l'évacuation de l'ancienne graisse. Vérifier Surveillez la résistance du pistolet pour éviter la sur-lubrification. Assurez-vous que l'ancienne graisse est 4 bien extraite et attendez de voir la nouvelle graisse commencer à sortir. À ce moment-là, fermez le bouchon de drainage. 5 Finaliser Essuyez l'excès de graisse et vérifiez que tous les points sont correctement lubrifiés. Une lubrification précise au pistolet graisseur permet d'optimiser la durée de vie des roulements tout en évitant le gaspillage de lubrifiant et les risques de contamination du moteur. Il est essentiel de toujours penser à retirer le bouchon de drainage pour permettre l'évacuation de l'ancienne graisse, évitant ainsi une accumulation excessive. Lubrifier l'ensemble de roulement d'une pompe La lubrification d'un ensemble de roulement de pompe est une opération cruciale pour assurer un fonctionnement fluide et durable. Il est essentiel de choisir le lubrifiant adapté en fonction du type de roulement, de la vitesse de rotation et de la température de fonctionnement. Un lubrifiant inadéquat peut entraîner des dommages au roulement, des pertes de performance et une usure prématurée. Avant de procéder à la lubrification, il est nécessaire de nettoyer soigneusement l'ensemble de roulement. Cela implique de retirer tout débris, poussière ou ancien lubrifiant. Il est recommandé d'utiliser un solvant approprié pour nettoyer la zone en profondeur. Après le nettoyage, appliquer le lubrifiant neuf de manière uniforme et en quantité suffisante. Lors de la lubrification, il est important de respecter les recommandations du fabricant de la pompe et du roulement. Ces recommandations spécifient le type de lubrifiant, la quantité à utiliser et la fréquence d'application. La lubrification doit être effectuée régulièrement pour maintenir un film lubrifiant adéquat et garantir un fonctionnement optimal de la pompe. Système de Lubrification Continue par Pompage d'une Turbine à Vapeur - Partie 1 Circuit Principal de Filtration et Distribution aux Points Pompage Refroidissement Critiques La pompe principale aspire l'huile L'huile passe par un système de L'huile est distribuée du réservoir et la fait circuler en filtration et un échangeur simultanément aux paliers, aux continu dans le système à une thermique pour maintenir sa coussinets et aux systèmes de pression constante de 22 à 29 PSI. propreté et sa température régulation hydraulique de la optimale (45-65°C). La turbine. surveillance du deltap (différentiel de pression) de la station de filtration est cruciale : une augmentation indique un colmatage progressif des filtres. Ce système assure une alimentation constante en huile propre et à température contrôlée, essentielle pour la protection et le fonctionnement optimal de la turbine. Le suivi régulier du delta P permet d'anticiper les besoins de maintenance des filtres et d'éviter toute perturbation du circuit. Système de Lubrification Continue par Pompage d'une Turbine à Vapeur - Partie 2 Le système de surveillance des paliers d'une turbine à vapeur nécessite un contrôle précis de plusieurs paramètres critiques. Température des Paliers Normal : 45-65°C Pré-alarme : 75°C Alarme critique : 85°C Pression d'Huile Pression normale : 25-35PSI Pré-alarme basse : 20 PSI Alarme critique basse : 18 PSI Alarme haute : 45 PSI Niveau d'Huile dans le Carter Normal : 75-85% du voyant Pré-alarme basse : 70% Alarme critique : 60% Vibrations des Paliers Normal :