Bonjour,
le calcul précis de la poussée axiale est "dodu", il dépend de la géométrie de la roue, de la hauteur de chute, du débit, des turbulences, etc ...
Comme l'indique Ticapix, je pense qu'on peut simplement se baser, en première approximation, sur la surface de la roue et la hauteur d'aspiration (c'est à dire entre l'axe de la roue et le niveau aval), cela même avec une roue à axe horizontal. On a alors juste le poids de la roue en moins.
Comme l'indiquait aussi M. Perret dans un autre message, selon le profil de roue et la phase de fonctionnement (rupture de charge, fermeture brusque des directrices, ou autre), la poussée axiale peut parfois s'inverser l'espace d'un instant, d'où la pose de butées à billes à double effet.
Exemple de butée :
010.JPG
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butée
Sur certaine turbines Francis à axe horizontal, la roue est pleine, et il existe sur le plafond de la turbine une conduite avec vanne papillon, qui débouche sur un petit aspirateur plongé dans l'évacuation : ce système permet, grâce aux fuites d'eau entre la roue et le stator, de générer une dépression sur l'arrière de la roue, qui va compenser celle sur l'avant : cela annule ou minimise la poussée axiale.
Equilibrage.JPG
C'est le cas sur ma turbine, ou la turbine ci-dessus vue en Alsace (anecdote : sur cette turbine d'une usine qui était à vendre, des indélicats connaisseurs ont volé roue, arbre, directrices, et axes de directrices, soit quelques tonnes à se trimballer quand même ...)
Une autre astuce pour minimiser les efforts axiaux était de pratiquer dans la roue plusieurs trous qui permettaient un équilibrage des pressions des 2 cotés de la roue, ou d'utiliser des roues symétriques, ou 2 roues, etc ...
160720103409.JPG
Pour le montage des paliers, vous pouvez utiliser des roulements pour charges radiales, libres axialement, plus une butée à bille pour le coté axial, ou encore des roulements à billes à contact oblique. On m'a dit que les roulements à rouleaux ou tonnelets supportent mal les charges variables, ou qui s'annulent par moments : ils auraient besoin d'être contraints en permanence pour durer, je ne sais pas pour quelle raison. Mais ici pas de problème avec le poids de la roue ou la tension de la courroie.
Les roulements rotulés (avec bague extérieure de forme sphérique) sont plus chers, mais ils permettent de supprimer les contraintes liées à un mauvais alignement. Votre arbre de turbine étant assez long et fin, donc flexible, ce serait peut être pas mal de l'envisager.
Maintenant, vos paliers actuels sont peut être récupérables, moyennant un sérieux nettoyage et une révision chez un mécanicien local ? En fonctionnement, le film est présent aussi bien en haut qu'en bas du palier, la direction de la charge radiale n'est je pense pas très critique. Pour le devis chez un mécanicien, il faut d'abord démonter et nettoyer les pièces avant de les montrer au spécialiste, qui est toujours plus ou moins grognon d'avoir à faire du nettoyage ! Le prix de la révision va peut être baisser !
Pour le montage des bagues, roulements, flasques d'accouplement, je trouve personnellement que les manchons de serrage sont bien pratiques ! Il en existe plusieurs sortes, "auto centreurs" ou non, prévus pour clavette ou sans, etc ... Bien vérifier l'état de surface demandé et le couple transmis.
Enfin, je ne vois pas du tout l'intérêt d'une courroie crantée pour ce type d'application : il n'y a besoin d'aucun synchronisme dans la transmission, cette solution sera probablement très coûteuse (surtout au niveau des poulies), et je ne l'ai encore jamais vue utilisée sur une turbine.
Cordialement
dB-)
) ce qui est un plus pour le transport de ce matériel.
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