L'ingénieur

Pourquoi sontCouronnes d'orientation légères,(roulements)devenant rapidement le premier choix des ingénieurs concepteurs dans les applications exigeantes de contrôle de mouvement, par exemple dans les industries de l'aérospatiale et de la défense ?

Tout simplement, là où une précision absolue, des performances mécaniques optimales et une bonne résistance à la corrosion sont essentielles, les couronnes d'orientation légères ont fait leurs preuves dans les applications les plus difficiles.Carl Brundell, MD despécialistes des roulementsFabrication Carter,examine les raisons plus en détail.

Parfois, les chiffres racontent l’histoire. Par exemple, nous avons récemment vu l'un de nos roulements d'orientation en aluminium légers et robustes spécifiés pour le montage d'une tourelle dans une application de défense. Le diamètre de la tourelle mesure plus de 2 mètres mais son faux-rond est mesuré en microns. En termes simples, une couronne d'orientation ou un roulement permet aux équipes de conception de remplacer des roulements appariés par un seul élément, ce qui réduit le nombre de pièces, le poids, la complexité et le coût.

Les applications typiques dans lesquelles Carter a été impliqué incluent : systèmes de propulsion et roulements de cardan radar pour engins spatiaux, scanners CT, machines cardio-vasculaires pour applications médicales, supports de sièges d'hélicoptère, systèmes d'armes pour l'aérospatiale et autres systèmes militaires de précision, notamment des robots, des tourelles de canon et des systèmes de surveillance.

Bien qu'il existe de nombreuses couronnes d'orientation disponibles pour les applications de contrôle de mouvement moins exigeantes, les choix pour les applications de haute technologie sont limités. Citons par exemple les AFV (véhicules blindés de combat), les satellites, les environnements à ultra-vide ou les systèmes de suivi de spécifications militaires nécessitant des niveaux de précision, de réduction de poids et de résistance à la corrosion nettement plus élevés. Avec la couronne d'orientation en aluminium mentionnée précédemment, une précision exceptionnelle a été obtenue grâce à l'utilisation d'une conception révolutionnaire de roulement à section mince divisée.

Il est doté d'une bague intérieure et extérieure divisée permettant de déterminer la précharge du roulement par les ajustements de l'arbre et du boîtier, de sorte que les paramètres de jeu ou de précharge peuvent être définis lors de la phase de conception de l'application. Cela signifie une réduction substantielle des coûts en évitant de devoir demander des précharges spéciales pour le roulement lors de l'assemblage en usine, tandis que les composants en acier inoxydable dans certaines parties de la conception optimisent la résistance à la corrosion.

Un roulement d'orientation est conçu de telle sorte que les éléments roulants créent un mouvement réactif à l'intérieur du roulement lorsqu'ils sont sous charge, ce qui s'oppose aux charges de dépassement (ou de renversement) existantes qui sont présentes dans l'application de contrôle de mouvement.

Ceci est essentiel pour les concepteurs d'équipements militaires terrestres, maritimes et aériens, où la petite taille rend les navires, les véhicules et les drones plus difficiles à voir ou à suivre en utilisation opérationnelle. Un autre avantage de l'utilisation de roulements d'orientation légers réside dans les applications où il est nécessaire de disposer d'un système d'entraînement associé ou d'une couronne dentée en place. Pour ces projets, des couronnes d'orientation peuvent être spécifiées avec l'usinage nécessaire (par exemple, l'incorporation d'une couronne dentée) déjà en place.

Cette ingénierie supplémentaire est possible sur la majorité des roulements d'orientation dans la plupart des tailles et des charges nominales, ce qui permet de réaliser d'importantes économies sur le coût initial et supprime également toute complexité inutile. Les roulements d'orientation fournis par Carter aux entrepreneurs de la défense et de l'aérospatiale comportent une couronne dentée, ou des dents, qui peuvent être incorporées sur la bague intérieure ou extérieure (ou même les deux) selon les besoins du système d'entraînement ou de ramassage sélectionné.

Les roulements d'orientation les plus couramment spécifiés sont des roulements lisses, à brides ou à engrenages qui sont montés sur les faces requises à l'aide de trous dans la bague intérieure et extérieure pour une résistance, une précision et une durabilité absolues de la conception. Ce sont des caractéristiques de conception importantes, en particulier pour les applications de haute précision telles que les radars, les poursuites de cibles ou les tourelles AFV. Des méthodes de montage alternatives peuvent également être utilisées, en fonction des paramètres de charge de conception latérale ou longitudinale qui ont été définis.

La gamme de roulements d'orientation disponibles pour une utilisation dans les applications de haute technologie dans les industries de la défense, de l'aérospatiale, de la cryogénie ou du nucléaire propose différents styles internes et externes. Une fois les forces prévues pour chaque application, les ingénieurs peuvent choisir parmi une gamme d'options. Par exemple; une conception à bille simple ou double, une conception à rouleaux (ou à rouleaux doubles selon les besoins pour une utilisation dans un seul sens), des rouleaux croisés (adaptés aux utilisations dans deux directions), des rouleaux triples ou des combinaisons bille/rouleau/aiguille avec une conception divisée ou un fil -inserts de course. Cela permet à Carter d'adapter la réponse du roulement d'orientation à une application spécifique, qu'il soit conçu pour transporter un scanner de 200 g tournant à 200 degrés/sec, ou un télescope de 12 tonnes qui prend 20 heures pour effectuer une rotation complète.