Problèmes de bloc de guidage linéaire : diagnostic, causes et solutions

A bloc de guidage linéaireéchoue rarement sans avertissement. Avant qu'un bloc ne grippe, ne s'use ou ne provoque des erreurs de positionnement, il y a des signaux antérieurs - d'un nouveau bruit, d'une résistance de fonctionnement accrue ou d'un mouvement irrégulier qui n'existait pas lors de la mise en service. Savoir ce que signifient ces signaux et lesquels nécessitent une attention immédiate par rapport à une maintenance de routine fait la différence entre détecter un problème tôt et remplacer un bloc déjà défaillant.

 

Ce guide répond aux questions les plus souvent posées par les ingénieurs et les équipes de maintenance sur les problèmes de bloc de guidage linéaire -, organisées par symptôme, avec les causes spécifiques et les actions correctives pour chacun.

Quelles sont les causes du bruit dans un bloc de guidage linéaire ?

Tous les bruits ne signifient pas la même chose. Le type de son est le premier indice de diagnostic.

Bruit continu à haute fréquence- pendant le mouvement
Indique généralement une lubrification insuffisante. Sans un film de graisse ou d'huile adéquat, les billes (ou rouleaux) entrent en contact plus direct avec le chemin de roulement, générant un bruit de frottement qui augmente avec la vitesse. Il s’agit de la cause la plus fréquente d’un nouveau bruit dans un bloc qui fonctionnait auparavant silencieusement.

 

Clics ou cognements périodiques, se produisant au même point à chaque coup
Cela indique un problème localisé - une section de rail endommagée, une bille manquante ou déformée à l'intérieur du chemin de recirculation du bloc, ou des débris logés à un point précis du rail. Contrairement au bruit lié à la lubrification-, ce type de bruit ne disparaît pas avec le re-graissage et nécessite une inspection.

 

Grondement à basse fréquence-, souvent accompagné d'une résistance accrue à la course
Suggère une contamination à l'intérieur du bloc - poussière, copeaux métalliques ou résidus de liquide de refroidissement mélangés au lubrifiant - ou une précharge excessive par rapport à la charge et à la vitesse. Cette combinaison de bruit et d’augmentation de la résistance est un signal pour s’arrêter et inspecter plutôt que de continuer à fonctionner.

 

Bruit présent lors de l'installation qui s'estompe après une courte période de rodage-
C'est généralement normal. Les nouveaux blocs produisent souvent un peu plus de bruit pendant les premières heures de fonctionnement, car le lubrifiant se répartit entièrement dans le circuit à billes et les surfaces se stabilisent. Si le bruit ne diminue pas quelques heures après un fonctionnement normal, traitez-le comme l'une des catégories ci-dessus.

 

Ce qu'il faut faire:

• Pour le bruit lié à la lubrification :-lubrifiez à nouveau avec le type et la quantité de graisse appropriés, puis faites effectuer plusieurs courses complètes à l'axe pour le répartir.
• En cas de cognement localisé : arrêtez l'axe et inspectez la surface du rail et le bloc pour détecter tout dommage visible avant de continuer.
• En cas de grondement lié à une contamination : nettoyez le rail, inspectez les joints pour déceler tout dommage et remplacez le lubrifiant plutôt que d'ajouter de la graisse fraîche par-dessus la graisse contaminée.
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Pourquoi un bloc de guidage linéaire semble-t-il rigide ou difficile à déplacer ?

La rigidité qui n'était pas présente lors de l'installation a généralement l'une des trois causes suivantes, et l'approche diagnostique diffère pour chacune.

 

Désalignement entre deux rails parallèles
Lorsque deux rails sur le même axe ne sont pas parallèles dans la tolérance - généralement de 0,02 à 0,05 mm par 300 mm de course en fonction du niveau de précision -, le bloc est forcé de fonctionner avec une charge latérale interne tout au long de la course. Cela génère une résistance souvent incohérente sur toute la longueur du trajet : plus serrée dans certaines sections, plus lâche dans d'autres.

Vérifier:Déplacez le chariot à la main sur toute la course et notez si la résistance est uniforme ou varie selon la position. Une augmentation uniforme de la résistance sur toute la course indique une cause différente ; une résistance variable indique un alignement.

 

Contamination ou lubrifiant séché
Au fil du temps, le lubrifiant peut sécher ou des contaminants peuvent se mélanger à la graisse et augmenter la friction interne. Cela produit généralement une augmentation progressive de la résistance plutôt qu’un changement soudain.

Vérifier:Comparez le couple de fonctionnement actuel (mesuré manuellement ou par le courant du variateur à vitesse constante) à la référence enregistrée lors de la mise en service. Une augmentation progressive au fil des semaines ou des mois indique une dégradation de la lubrification.

 

Incompatibilité de préchargement pour l'application
La classe de précharge est définie lors de la fabrication et n'est pas réglable sur site-sur la plupart des blocs de guidage linéaires standard - contrairement à certains systèmes mécaniques réglables, le jeu interne dans un bloc scellé ne peut pas être réajusté sur site. Si un bloc semble plus rigide que prévu s'il était neuf, la classe de précharge spécifiée peut être plus lourde que celle requise par l'application, plutôt que quelque chose qui peut être corrigé par un ajustement.

 

Ce qu'il faut faire:

• Si l'alignement en est la cause : re-vérifiez et corrigez le parallélisme des rails avant de poursuivre l'exploitation.
• Si la lubrification en est la cause : nettoyez et relubrifiez-avec de la graisse fraîche répondant aux spécifications correctes.
• Si la classe de précharge a été incorrectement spécifiée : cela nécessite le remplacement du bloc par la classe de précharge correcte, et non un ajustement sur le terrain.

Comment éviter l'usure d'un bloc de guidage linéaire ?

L'usure d'un bloc de guidage linéaire s'accumule à partir de quatre sources principales, et la prévention s'adresse à chacune d'entre elles spécifiquement plutôt que par la seule maintenance générale.

Répartition des charges.Un bloc transportant une charge constamment à la limite de sa capacité nominale s'use plus rapidement qu'un bloc fonctionnant avec une marge. Si l'usure se produit plus rapidement que prévu, recalculez la charge équivalente réelle par rapport à la charge dynamique nominale du bloc - les charges de moment provenant des charges utiles décalées sont souvent sous-estimées dans ce calcul.

 

Pénétration de contaminants.La poussière, les copeaux et le liquide de refroidissement pénétrant dans le bloc accélèrent l'usure, quel que soit le degré de lubrification du bloc. L'état des joints doit être inspecté chaque fois que le bloc est accessible. - les joints usés ou endommagés permettent une contamination même lorsque le programme de lubrification est correctement suivi.

 

Cohérence de la lubrification.-L'intervalle de relubrification doit correspondre à l'environnement d'exploitation, et non à un calendrier fixe appliqué à chaque axe :

 

Précision de l'installation.L'usure qui se développe plus rapidement sur un côté d'un bloc, ou plus rapidement sur un rail que sur son partenaire parallèle, remonte généralement à un problème d'alignement de l'installation plutôt qu'à un problème de charge ou de lubrification. Ceci n'est souvent découvert que lorsque le bloc est retiré pour inspection -, c'est pourquoi la vérification périodique de l'alignement, et pas seulement la lubrification, devrait faire partie de la maintenance programmée.

 

Quels facteurs influencent la durée de vie d'un bloc de guidage linéaire ?

La durée de vie dépend de la combinaison de la charge, de la vitesse, de l'exposition à la contamination et de la lubrification - et non d'un seul facteur isolé. Un même bloc peut avoir une durée de vie de 2 ans à 10 ans en fonction entièrement des conditions d'exploitation.

Les séries de charge et de rigidité comptent.La série HD de DLY utilise une géométrie de rainure en arc de cercle-pour fournir des charges nominales égales dans les quatre directions, avec une capacité d'auto-alignement qui réduit la sensibilité aux tolérances d'installation -, un avantage significatif dans des conditions de terrain où un alignement parfait est difficile à garantir. La série ED partage cette conception à charge égale-dans un corps à profil plus bas-adapté aux applications à grande vitesse-et à espace limité-. La série de rouleaux RD, utilisant le contact linéaire au lieu du contact ponctuel, offre des indices de charge et de rigidité nettement plus élevés pour les applications lourdes-où les blocs de type à billes standard-s'usent plus rapidement sous une charge soutenue.

La sélection de la bonne série pour les conditions réelles de charge et de vitesse - plutôt que de choisir par défaut une série sur tous les axes - est en soi un facteur pour atteindre la durée de vie nominale.

 

Le cycle de service se compose au fil du temps.Un bloc fonctionnant en continu à 80 % de sa charge nominale accumule la fatigue différemment d'un bloc fonctionnant par intermittence à la même charge de pointe. Le calcul de la durée de vie L10 en tient compte à travers la charge moyenne équivalente, et non la charge de pointe seule - un bloc dimensionné uniquement pour la charge instantanée maximale sera souvent surdimensionné pour les exigences réelles de durée de vie, tandis qu'un bloc dimensionné pour la charge de pointe sans marge sous-performera sa durée de vie nominale en service continu.

 

Quelles sont les approches recommandées pour résoudre les problèmes de bloc de guidage linéaire ?

Une fois qu'un problème est identifié, la réponse dépend de la question de savoir si la cause peut être corrigée sur place ou nécessite le remplacement des composants.

Corrigable sans remplacement :

• Bruit ou résistance lié à la lubrification - re-lubrifier avec le type et la quantité de graisse appropriés
• -rigidité liée à l'alignement - re-vérifier et corriger le parallélisme des rails
• Contamination de surface - nettoyer le rail et le bloc, inspecter et remplacer les joints s'ils sont endommagés
• Boulons de montage desserrés - resserrés selon les spécifications dans le bon ordre

Nécessite le remplacement de composants :

• Piqûres, écailles ou écaillage visibles sur le rail ou à l'intérieur du bloc
• Cognements localisés persistants qui ne disparaissent pas après inspection et nettoyage
• Bloc spécifié avec une classe de préchargement incorrecte pour l'application
• Usure qui a progressé au point où le jeu dépasse la tolérance du degré de précision

Lorsqu'un remplacement est nécessaire, il est important de faire correspondre la série, la largeur du rail et la classe de précharge d'origine -, mais c'est également le bon moment pour réévaluer-si la spécification d'origine correspond aux conditions d'exploitation réelles. Un bloc remplacé plusieurs fois dans les mêmes conditions est un signal indiquant qu'une mauvaise série ou classe de précharge a été spécifiée initialement, et non que les composants ne sont tout simplement pas fiables.

 

Conclusion

La plupart des problèmes de blocs de guidage linéaire ont un petit nombre de causes profondes : lubrification insuffisante ou dégradée, contamination, mauvais alignement de l'installation ou spécifications de charge/précharge qui ne correspondent pas aux conditions de fonctionnement réelles. Le diagnostic par symptôme - le type de bruit, si la rigidité est uniforme ou dépendante de la position-dépendante de la rapidité avec laquelle l'usure a progressé - permet d'en identifier la cause plus rapidement que le dépannage général.

Pour les applications rencontrant des problèmes récurrents malgré une maintenance correcte, le problème sous-jacent est souvent le choix de la série ou de la taille d'origine plutôt qu'un écart de maintenance.Guidages linéaires des séries HD, ED et RD de DLYcouvrir une gamme d'exigences de charge, de vitesse et de rigidité - faire correspondre la série à l'application réelle est la solution à long terme la plus efficace-aux problèmes de blocage chroniques.

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