Comment remplacer un motoréducteur usagé : 12 paramètres à vérifier

Comment remplacer un motoréducteur usagé : 12 paramètres à vérifier

Remplacer un motoréducteur usagé ne se résume pas à trouver un équipement ayant la même puissance et le même rapport de réduction. Deux ensembles motoréducteurs ayant le même nombre de kW peuvent différer en termes de vitesse de sortie, de couple admissible, de dimensions d'arbre, de hauteur d'axe, de type de montage, d'orientation de l'arbre et de paramètres électriques.

Si des informations manquent lors de la vérification, le nouvel équipement risque de ne pas s'adapter à la machine, de fonctionner à une vitesse incorrecte, de manquer de couple au démarrage ou de provoquer un désalignement des pignons, des poulies et des accouplements. Avant de passer commande, il est nécessaire de définir clairement le périmètre de remplacement et de vérifier minutieusement les 12 groupes de paramètres ci-dessous.

Faut-il remplacer le moteur, le réducteur ou l'ensemble complet ?

Un motoréducteur se compose de deux parties principales :

• Le moteur électrique qui génère le mouvement rotatif.

• Le réducteur qui réduit la vitesse et transmet le couple à l'arbre de sortie.

Selon l'état de l'équipement, trois options peuvent être envisagées :

Il ne faut pas supposer qu'un moteur de même puissance peut être monté directement sur un ancien réducteur. La bride, l'arbre d'entrée, le pignon menant ou l'adaptateur peuvent varier selon la conception.

1. Modèle et informations sur la plaque signalétique

La première étape consiste à noter toutes les informations encore lisibles sur la plaque signalétique du moteur et du réducteur :

• Modèle

• Puissance

• Tension

• Fréquence

• Courant

• Vitesse du moteur

• Rapport de réduction

• Vitesse de sortie

• Type de montage

• Tension de freinage si applicable

• Indice de protection

• Service nominal
  

  

Plaque signalétique du motoréducteur DSK modèle MFG24D-10RS0.75-4, puissance 0,75 kW, 4 pôles, rapport de réduction 1/10, tension 220/380 V et taille de carcasse 80.

Il est recommandé de prendre des photos distinctes de la plaque signalétique du moteur, de celle du réducteur, ainsi qu'une vue d'ensemble de l'unité d'entraînement. La vue d'ensemble permet de déterminer la position du moteur, l'orientation de l'arbre, le type de montage (pied ou bride) et l'espace disponible pour l'installation.

L'ancien modèle constitue une donnée importante mais ne doit pas être la seule référence. Si la charge, la capacité de production ou le temps de fonctionnement ont changé, il est nécessaire de procéder à un nouveau calcul plutôt que de reproduire la configuration précédente.

2. Application et caractéristiques de la charge

Il est nécessaire de déterminer l'équipement entraîné par le motoréducteur :

• Convoyeur

• Vis sans fin

• Agitateur

• Alimentateur

• Tambour d'enroulement

• Machine d'emballage

• Mécanisme de levage

• Système à fonctionnement réversible

Ensuite, évaluez les caractéristiques de la charge :

• Charge stable ou variable

• Présence de chocs

• Démarrage à vide ou en charge

• Risque de blocage mécanique

• Inversion de sens fréquente

• Nombre d'heures de fonctionnement par jour

• Nombre de démarrages par heure

Si l'ancien équipement est tombé en panne à cause d'une surcharge, le remplacement par le même modèle peut entraîner la répétition du problème. Il est nécessaire de vérifier si la charge de la machine a augmenté, si les matériaux ont changé ou si le cycle de fonctionnement est plus exigeant que la conception initiale.

3. Puissance du moteur

La puissance du moteur est généralement exprimée en kW ou en HP. Lors d'un remplacement, il faut vérifier :

• La puissance nominale

• Le courant en charge

• Le courant de démarrage

• L'état de surcharge

• La puissance mécanique réellement requise par la machine

Il ne faut pas augmenter automatiquement la puissance simplement parce que l'ancien moteur semblait sous-dimensionné. Un moteur plus puissant peut transmettre un couple dépassant la capacité de charge du réducteur, de l'arbre, des pignons, des chaînes ou des accouplements.

Avant d'augmenter la puissance, il convient de vérifier d'autres causes possibles :

• Tension d'alimentation faible

• Frein non totalement desserré

• Limitation de courant par le variateur de fréquence

• Temps d'accélération trop court

• Charge bloquée

• Roulements ou réducteur grippés

• Rapport de réduction inadapté

Une puissance correcte ne signifie pas nécessairement que le système d'entraînement est correctement sélectionné.

4. Vitesse du moteur, nombre de pôles et fréquence

Deux moteurs de même puissance mais avec un nombre de pôles différent auront des vitesses nominales différentes. Cela modifie directement la vitesse et le couple de sortie du motoréducteur.

Il est nécessaire de comparer :

• La vitesse nominale indiquée sur la plaque signalétique

• Le nombre de pôles du moteur

• La fréquence de 50 Hz ou 60 Hz

• Le fonctionnement du moteur en direct ou via un variateur

• La fréquence de fonctionnement réelle

Il ne faut pas utiliser la vitesse de synchronisme à la place de la vitesse nominale. Les moteurs asynchrones présentent un glissement, de sorte que la vitesse réelle est généralement inférieure à la vitesse de synchronisme et varie en fonction de la charge.

Si l'ancien moteur fonctionnait avec un variateur, il est nécessaire de déterminer la vitesse réelle utilisée par la machine plutôt que de se fier uniquement à la vitesse nominale indiquée sur la plaque.

5. Rapport de réduction et vitesse de sortie

Relation fondamentale entre la vitesse du moteur et la vitesse de sortie :

n₂ = n₁ / i

Où:

• n₁: vitesse du moteur, tr/min

• n₂: vitesse de sortie, tr/min

• i: rapport de réduction

Par exemple, un moteur avec une vitesse de 1 400 tr/min combiné à un rapport de réduction de 35 :

n₂ = 1 400 / 35 = 40 tr/min

Il s'agit uniquement de la vitesse théorique. La vitesse réelle dépend également de la vitesse nominale du moteur et des conditions de charge.

Lors du remplacement d'un ancien motoréducteur, il convient de privilégier la vitesse de sortie réellement requise par la machine. Avec le même rapport de réduction, si le nouveau moteur a une vitesse différente, la vitesse de l'arbre de sortie changera également.

Si le rapport de réduction n'est pas lisible, il est possible de :

• Mesurer la vitesse de sortie pendant que la machine est en fonctionnement

• Consulter la documentation ou les plans de la machine

• Déterminer à partir de la capacité de production de la ligne

• Faire tourner l'arbre d'entrée et compter le nombre de tours en sortie après avoir démonté l'équipement en toute sécurité

6. Couple de sortie et facteur de service

À puissance égale, plus la vitesse de sortie est faible, plus le couple est élevé.

Lorsque la puissance mécanique au niveau de l'arbre considéré est connue, le couple peut être estimé selon la formule :

T = 9 550 × P / n

Où :

• T: couple, Nm

• P: puissance mécanique, kW

• n: vitesse, tr/min

Si la puissance du moteur est utilisée pour estimer le couple à la sortie du réducteur, le rendement de la transmission doit être pris en compte.

Outre le couple de fonctionnement, il est nécessaire de vérifier :

• Le couple de démarrage

• Le couple maximal

• Les charges par à-coups

• Le nombre de démarrages

• Le nombre d'inversions

• La durée de fonctionnement

• Le facteur de service requis

Un réducteur peut avoir un couple suffisant en régime permanent mais être surchargé lors du démarrage, de l'inversion ou en cas de blocage.

Il ne faut pas appliquer une valeur de facteur de service fixe à toutes les applications. Le choix doit être basé sur les caractéristiques de la charge, le cycle de fonctionnement et la capacité de charge du modèle spécifique.

7. Type de réducteur et orientation de l'arbre de sortie

Il est nécessaire de déterminer la configuration de l'ancien réducteur :

• Arbres parallèles

• Arbres parallèles

• Renvoi d'angle

• Arbre plein

• Arbre creux

• Sortie simple

• Double sortie

Pour les réducteurs à renvoi d'angle ou à arbres parallèles, l'orientation de l'arbre de sortie est particulièrement importante. Le nouvel équipement peut avoir la bonne puissance et le bon rapport de réduction, mais ne pas pouvoir être installé si l'arbre est du mauvais côté ou si le moteur est orienté vers le châssis de la machine.

Lors de l'envoi d'une demande de remplacement, il est conseillé de photographier l'équipement depuis :

• Le côté moteur

• Le côté de l'arbre de sortie

• Le dessus

• Les deux côtés de l'équipement

• L'ensemble de l'emplacement de montage sur la machine

8. Type de montage et position d'installation

Les configurations courantes incluent :

• Montage sur pattes

• Montage par bride

• Montage pendulaire

• Montage horizontal

• Montage vertical

• Moteur situé au-dessus, en dessous ou sur le côté du réducteur

La position de montage ne concerne pas seulement l'espace mécanique, mais influence également :

• Le niveau d'huile

• La position du reniflard

• La position de vidange d'huile

• La capacité de lubrification

• Les joints d'étanchéité

• Les roulements

Il est déconseillé de convertir soi-même un motoréducteur d'un montage horizontal à un montage vertical sans avoir vérifié la configuration de lubrification du nouveau modèle.

Pour les équipements de remplacement, il est nécessaire de définir précisément la position de travail dès la sélection du modèle et la commande.

9. Dimensions de l'arbre de sortie et de la rainure de clavette

Les dimensions de l'arbre déterminent la compatibilité avec les pignons, poulies, accouplements ou l'arbre de la machine existante.

Pour les arbres pleins

Il est nécessaire de mesurer :

• Le diamètre de l'arbre

• La longueur de la partie saillante de l'arbre

• Les dimensions de la rainure de clavette

• La longueur de la clavette

• La distance de l'épaulement de l'arbre à l'extrémité de l'arbre

• Le filetage ou le trou de centrage, le cas échéant

Pour les arbres creux

Il est nécessaire de vérifier :

• Le diamètre de l'alésage

• La longueur de montage

• Les dimensions de la rainure de clavette

• Le diamètre de l'arbre de la machine

• Le bras de réaction

• L'espace disponible pour le démontage

Deux arbres ayant le même diamètre mais des longueurs ou des rainures de clavette différentes peuvent ne pas être compatibles avec les composants de transmission existants.

Il est déconseillé de procéder à un montage forcé ou à un usinage arbitraire de l'arbre sans avoir vérifié la résistance et la capacité de transmission du couple.

10. Dimensions de la base, de la bride et hauteur d'axe

Il s'agit du groupe de paramètres déterminant si le nouveau motoréducteur peut s'adapter à l'emplacement existant.

Pour le montage sur pattes

Il est nécessaire de mesurer :

• L'entraxe des trous de boulons dans le sens longitudinal

• L'entraxe des trous de boulons dans le sens transversal

• Le diamètre des trous

• La longueur et la largeur de la base

• La hauteur entre la base et l'axe de l'arbre

• La distance entre le centre du réducteur et l'extrémité de l'arbre

Pour le montage par bride

Il est nécessaire de mesurer :

• Le diamètre extérieur de la bride

• Le diamètre du cercle de centrage

• Le diamètre du cercle de perçage

• Le nombre de trous de boulons

• Le diamètre des trous

• La longueur de l'arbre

• La distance entre la bride et l'extrémité de l'arbre

Une apparence similaire ne signifie pas des dimensions équivalentes. Il est nécessaire de comparer les plans avant de valider l'équipement de remplacement.

En cas de modification du châssis de la machine, il est impératif de garantir la hauteur d'axe, la concentricité et la rigidité de la structure.

11. Tension, fréquence et type de raccordement

Il est nécessaire de vérifier simultanément :

• La tension nominale

• La fréquence

• Le nombre de phases

• Le courant nominal

• Le couplage étoile ou triangle

• La vitesse nominale

• L'alimentation électrique réelle sur site

Il ne faut pas considérer la tension indépendamment de la fréquence. Un moteur ayant la même tension mais conçu pour une fréquence différente peut présenter une vitesse et des conditions de fonctionnement différentes.

En cas d'utilisation d'un variateur de fréquence (VFD), il est nécessaire de vérifier en plus :

• La tension d'entrée et de sortie

• Le courant nominal du moteur

• La fréquence de base

• La plage de fréquence de fonctionnement

• Le mode de contrôle

• Les temps d'accélération et de décélération

Après le remplacement du moteur, les paramètres du variateur de fréquence doivent également être mis à jour conformément à la plaque signalétique du nouvel équipement.

12. Frein, codeur et conditions de fonctionnement

Si l'ancien motoréducteur est équipé d'accessoires, il est nécessaire de déterminer avec précision :

• Le frein électromagnétique

• La tension de la bobine de frein

• Le redresseur de frein

• Le codeur

• Le ventilateur de refroidissement forcé

• Le système anti-retour

• Le thermocontact

• Le capteur de vitesse

Il est également nécessaire de vérifier les conditions de fonctionnement :

• Nombre d'heures de fonctionnement par jour

• Nombre de démarrages par heure

• Fonctionnement réversible ou non

• Température ambiante

• Poussière, humidité ou eau

• Installation en intérieur ou en extérieur

• Fonctionnement direct ou via variateur de fréquence

• Nécessité de maintenir la charge en cas de coupure de courant

Si l'ancien moteur est équipé d'un frein, il faut déterminer correctement la tension du frein et le mode de commutation. Si le moteur fonctionne à basse vitesse pendant une période prolongée, il est nécessaire de vérifier le couple et la capacité de refroidissement.

Procédure de remplacement d'un ancien motoréducteur

Étape 1 : Capturer toutes les informations sur l'équipement

Il est nécessaire de photographier clairement :

• La plaque signalétique du moteur

• La plaque signalétique du réducteur

• La vue d'ensemble

• L'arbre de sortie

• La base ou la bride

• Le pignon, la poulie ou l'accouplement

• La position de montage sur la machine

La vue d'ensemble doit montrer l'orientation du moteur, l'orientation de l'arbre et l'espace d'installation. Envoyer uniquement la photo de la plaque signalétique ne suffit généralement pas pour vérifier la compatibilité du remplacement.

Étape 2 : Identifier la raison du remplacement

Le motoréducteur peut être remplacé en raison de :

• Brûlure du moteur

• Défaillance des engrenages

• Usure des roulements

• Fuite d'huile

• Couple insuffisant

• Pièces de rechange indisponibles

• Augmentation de la productivité

• Modification de la machine

Si la cause est une surcharge, un désalignement, un blocage mécanique ou une structure de machine faible, il faut y remédier avant d'installer le nouvel équipement.

Étape 3 : Mesurer les dimensions réelles

Il ne faut pas estimer les dimensions à partir d'images. Il est nécessaire de mesurer directement :

• Le diamètre et la longueur de l'arbre

• Les dimensions de la rainure de clavette

• L'entraxe des trous de fixation

• La hauteur d'axe

• Les dimensions de la bride

• Le centrage

• L'espace d'installation

• L'espace libre pour le démontage et la maintenance

Si vous disposez du plan de la machine ou du plan de l'ancien équipement, il est recommandé de les utiliser en complément des mesures réelles.

Étape 4 : Vérifier les paramètres avant de choisir le nouveau modèle

Avant de valider le motoréducteur de remplacement, il est nécessaire de confirmer :

• La puissance

• La tension et la fréquence

• La vitesse du moteur

• Le rapport de réduction

• La vitesse de sortie

• Le couple de fonctionnement

• Le couple de démarrage

• Le type de réducteur

• L'orientation de l'arbre de sortie

• Le type de montage

• Les dimensions de l'arbre

• Le frein et les accessoires

Le nouvel équipement n'a pas nécessairement besoin d'être identique en termes de forme, mais les paramètres affectant le fonctionnement et l'installation doivent être compatibles.

Étape 5 : Vérification après installation

Après avoir installé le nouveau motoréducteur, il est nécessaire de vérifier :

• Le sens de rotation

• L'alignement

• Le courant à vide et en charge

• La vitesse de sortie

• Les vibrations

• Le niveau sonore

• La température

• Le fonctionnement du frein

• Le niveau d'huile

• L'état des fuites

Si un variateur de fréquence est utilisé, il est nécessaire de saisir les paramètres corrects du moteur et de régler les temps d'accélération et de décélération appropriés avant de mettre en charge.

Questions fréquentes

Est-il possible de remplacer un motoréducteur par un modèle différent mais de même puissance ?

C'est envisageable, mais il faut comparer la vitesse, le couple, le rapport de réduction, l'orientation de l'arbre, le type de montage, les dimensions et les paramètres électriques.

Si le rapport de réduction est identique, la vitesse de sortie est-elle la même ?

Pas nécessairement. La vitesse de sortie dépend également de la vitesse nominale du moteur et de la fréquence de fonctionnement.

Faut-il choisir un nouveau moteur plus puissant que l'ancien ?

Il n'est conseillé d'augmenter la puissance qu'après avoir recalculé la charge et vérifié la capacité de couple admissible du réducteur ainsi que de l'ensemble du mécanisme de transmission.

Que faire si la plaque signalétique est illisible ?

Il est nécessaire de mesurer les dimensions, d'identifier l'application, la charge, la vitesse de sortie et l'alimentation électrique. Il est possible de se référer aux plans de la machine ou de mesurer la vitesse lorsque le système est encore en fonctionnement.

Si le nouveau moteur ne s'adapte pas à la base, peut-on modifier le support machine ?

C'est possible dans certains cas, mais il faut vérifier la hauteur d'axe, l'alignement, l'espace de maintenance et la rigidité du support.

Est-il nécessaire de remplacer les pignons ou les accouplements ?

Il est nécessaire de les remplacer ou de les réusiner si le diamètre de l'arbre, la longueur de l'arbre ou la rainure de clavette du nouvel équipement ne sont pas compatibles.

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Il est conseillé aux clients d'envoyer une photo de la plaque signalétique, une photo de l'emplacement de montage, les dimensions de l'arbre, la vitesse de sortie, l'application et les conditions de charge pour comparer la configuration avant de passer commande.

Hotline : 0868 789 647
Email : [email protected]

Conclusion

Lors du remplacement d'un ancien motoréducteur, il ne faut pas se baser uniquement sur la puissance ou le rapport de réduction. L'équipement de remplacement doit répondre simultanément aux exigences de vitesse, de couple, de facteur de service (Service Factor), de type de réducteur, de position de montage, d'orientation de l'arbre, de dimensions mécaniques et de paramètres électriques.

Mesurer les dimensions réelles et vérifier les plans avant de commander permet d'éviter que le nouvel équipement ne s'adapte pas, ne fonctionne à une vitesse incorrecte ou ne manque de couple. Si l'ancien motoréducteur est tombé en panne en raison d'une surcharge ou d'une installation incorrecte, il est impératif de traiter la cause profonde avant de mettre en service le nouvel ensemble.