Roulement à billes de servomoteur - Choisir le bon actionneur
Roulement à billes de servomoteur est utilisé dans des applications telles que les machines-outils, les robots et les équipements porteurs où un contrôle précis des mouvements est vital. Ce type d'application exerce une forte pression sur le moteur, d'autant plus qu'il doit s'arrêter, démarrer et reculer tout en fonctionnant sous des vibrations constantes. Cela peut endommager le roulement à billes par frottement, réduisant ainsi sa durée de vie.
De plus, la plage de vitesse de ces moteurs est très élevée. Cela augmente également le risque d'oscillation, ce qui peut entraîner une perte de précision et de fiabilité du positionnement. C'est une cause majeure de défaillance prématurée de nombreux servomoteurs.
Il est important de comprendre les effets de ces conditions sur les servomoteurs afin de sélectionner l'actionneur approprié pour votre application. Les servomoteurs sont censés fonctionner pendant de longues périodes, ce qui les oblige à travailler sous une contrainte constante et les expose à une usure naturelle. Des facteurs tels que la saleté, la graisse et les températures environnementales peuvent réduire considérablement la durée de vie d'un servomoteur. Il est donc crucial de sélectionner le modèle approprié pour votre application afin de garantir des performances optimales.
Il existe plusieurs types d'actionneurs pouvant être utilisés avec un servomoteur, notamment la courroie, le pignon à crémaillère et la vis. Tous ces mécanismes comportent des pièces mobiles qui produisent du jeu, de la rigidité et des vibrations, ce qui dégrade les performances au fil du temps. Ces systèmes mécaniques sont généralement dimensionnés en fonction d'un rapport d'inertie charge/moteur, qui correspond à la quantité maximale d'inertie pouvant être contrôlée avec le moteur en fonction de la masse de la charge. Cette inertie est mesurée via l'encodeur du moteur, qui signale la position au système de contrôle.
Le plus stable de ces actionneurs est le mécanisme à vis, qui peut atteindre un très haut niveau de stabilité de position grâce à sa grande rigidité inhérente. Cependant, il existe une vitesse critique à laquelle la vis commence à vibrer et à osciller. Ceci est dû à une combinaison de friction entre l’écrou et l’arbre, ainsi qu’à l’inertie du servomoteur lui-même. Les servomoteurs dotés d'indices d'accélération plus élevés ont la capacité de surmonter cette contrainte, mais il est néanmoins recommandé qu'un ingénieur évalue attentivement cette option.
Le choix du bon actionneur nécessite de prendre en compte la capacité de charge, l'entraînement, la méthode de montage et les exigences de lubrification. Les charges lourdes doivent être laissées aux roulements à rouleaux ou cylindriques, tandis que les charges plus légères peuvent être supportées par des billes à contact oblique ou des roulements semi-métalliques. La direction et l'ampleur de la force motrice doivent également être évaluées car cela aura un impact sur les arrangements de flotteurs et de roulements de l'arbre. Une prise par courroie ou par engrenage peut exercer des charges axiales plus importantes qu'un entraînement par accouplement, ce qui peut nécessiter l'utilisation de cales d'arbre supplémentaires pour maintenir l'alignement nécessaire. Enfin, le montage vertical est toujours une préoccupation et doit être évalué pour s'assurer que la disposition de roulement appropriée est sélectionnée.