Re: Poussée axiale Françis / Dimensionnement roulement
Publié : 15 août 2011, 11:13
Anecdote
Sur la première installation que j'ai remise en service, il y a bien longtemps (barrage - déversoir : 1,5 m x 12 m en palplanches, curage du bief sur 800 m, remise en état de la turbine, pose génératrice et transmission par courroie Poly-V, tableau d'automatisme, chauffage par convecteurs), j'ai été amené à refaire l'arbre et les paliers.
L'initiateur du projet était un très vieil ingénieur tchèque, en famille avec le Propriétaire, qui avait travaillé dans les années 30 avec le professeur Kaplan, avait immigré en France et avait fini sa carrière comme directeur des pompes Samson. Assez têtu, s'était mis en tête et commencé à réaliser une transmission par chaine entre la turbine et un futur alternateur . . .
Il m'avait alors raconté les déboires de Kaplan lorsqu'il avait équipé de ses turbines les chutes du Niagara.
Et effet les turbines, installées sous une chute importante - 45 m si je me souviens -, avaient les pales qui fléchissaient sous la pression de l'eau et de ce fait le rendement prévu au cahier des charges n'était pas obtenu et les turbines non payées.
Il m'a raconté qu'il fut réveillé en pleine nuit par Kaplan qui avait enfin trouvé la cause et une solution : refaire les pales en tenant compte du fléchissement de celles-ci en fonctionnement.
Le fabricant et le gouvernement tchèque qui était garant furent enfin payés.
Sur le site il y avait une petite turbine Francis horizontale CEF, Ø roue 455 mm - 400 t/mn - ± 300 l/s - Environ 15 CV sous 4,5 m de chute.
Radio électricien de formation, mes connaissances en mécanique étaient plus que sommaires, limitées aux paliers de lave-linge.
Après maintes réflexions et recherche d'informations et documentations - Internet n'existait pas - , j'ai néanmoins entrepris de dessiner et faire refaire l'arbre Ø 80 x 2000 environ et le palier butée fixé sur le dôme de la turbine par un ami mécanicien.
Ne doutant de rien, j'ai fait réaliser un palier-butée avec une double étanchéité par 4 joints V-Ring frottant sur inox avec une chambre d'évacuation des fuites entre deux et un roulement à rotule sur rouleaux avec avec manchon de serrage 21318 CK + H 318 - (80 x 160 x 40). Dieu merci !, le palier est toujours en dépression.
A l'autre extrémité de l'arbre, côté poulie, palier classique à rotule sur billes - de réemploi - Ø 50.
Ayant néanmoins des doutes sur la fiabilité du montage, j'avais approvisionné roulement et manchon de rechange. . .
Suite au décès du Propriétaire, l'installation est restée assez longtemps à l'arrêt avant d'être vendue.
Y étant repassé par hasard avec un ami il y a 5 ans, 30 ans après la mise en service, l'installation, bien qu'arrêtée, était toujours fonctionnelle.
Lors de la confection du coffret d'automatisme (on ne parlait pas alors de micro-automates !), j'y avais dissimulé un compteur horaire. Celui-ci indiquait alors plus de 87.000 h de fonctionnement. A moins, qu'ayant revenu à zéro, ce ne soit 187.000 h ? . Je n'avais jamais été rappelé sur cette installation.
Tout cela pour dire qu'un roulement à rotule sur rouleaux, correctement dimensionné, est parfaitement adapté pour supporter une charge radiale et axiale. Surtout que maintenant les fabricants donnent une durée de vie "infinie" si celui-ci est graissé par un lubrifiant parfaitement "propre".
Ci-ci dit, si j'avais à réaliser ce montage aujourd'hui, je prendrais soin d'éloigner le roulement de la turbine et de prévoir un déflecteur entre les deux.
Et que surtout que l'ensemble soit facilement démontable si l'on doit intervenir.
Par la suite, ayant eu intervenir sur une autre installation, je me méfie des butées à billes sur arbre horizontal. Problème de graissage pas toujours facile à solutionner facilement.
P.S. Si quelqu'un est intéressé, j'ai toujours en stock roulement et manchon pour arbre Ø 80. . .
Sur la première installation que j'ai remise en service, il y a bien longtemps (barrage - déversoir : 1,5 m x 12 m en palplanches, curage du bief sur 800 m, remise en état de la turbine, pose génératrice et transmission par courroie Poly-V, tableau d'automatisme, chauffage par convecteurs), j'ai été amené à refaire l'arbre et les paliers.
L'initiateur du projet était un très vieil ingénieur tchèque, en famille avec le Propriétaire, qui avait travaillé dans les années 30 avec le professeur Kaplan, avait immigré en France et avait fini sa carrière comme directeur des pompes Samson. Assez têtu, s'était mis en tête et commencé à réaliser une transmission par chaine entre la turbine et un futur alternateur . . .
Il m'avait alors raconté les déboires de Kaplan lorsqu'il avait équipé de ses turbines les chutes du Niagara.
Et effet les turbines, installées sous une chute importante - 45 m si je me souviens -, avaient les pales qui fléchissaient sous la pression de l'eau et de ce fait le rendement prévu au cahier des charges n'était pas obtenu et les turbines non payées.
Il m'a raconté qu'il fut réveillé en pleine nuit par Kaplan qui avait enfin trouvé la cause et une solution : refaire les pales en tenant compte du fléchissement de celles-ci en fonctionnement.
Le fabricant et le gouvernement tchèque qui était garant furent enfin payés.
Sur le site il y avait une petite turbine Francis horizontale CEF, Ø roue 455 mm - 400 t/mn - ± 300 l/s - Environ 15 CV sous 4,5 m de chute.
Radio électricien de formation, mes connaissances en mécanique étaient plus que sommaires, limitées aux paliers de lave-linge.
Après maintes réflexions et recherche d'informations et documentations - Internet n'existait pas - , j'ai néanmoins entrepris de dessiner et faire refaire l'arbre Ø 80 x 2000 environ et le palier butée fixé sur le dôme de la turbine par un ami mécanicien.
Ne doutant de rien, j'ai fait réaliser un palier-butée avec une double étanchéité par 4 joints V-Ring frottant sur inox avec une chambre d'évacuation des fuites entre deux et un roulement à rotule sur rouleaux avec avec manchon de serrage 21318 CK + H 318 - (80 x 160 x 40). Dieu merci !, le palier est toujours en dépression.
A l'autre extrémité de l'arbre, côté poulie, palier classique à rotule sur billes - de réemploi - Ø 50.
Ayant néanmoins des doutes sur la fiabilité du montage, j'avais approvisionné roulement et manchon de rechange. . .
Suite au décès du Propriétaire, l'installation est restée assez longtemps à l'arrêt avant d'être vendue.
Y étant repassé par hasard avec un ami il y a 5 ans, 30 ans après la mise en service, l'installation, bien qu'arrêtée, était toujours fonctionnelle.
Lors de la confection du coffret d'automatisme (on ne parlait pas alors de micro-automates !), j'y avais dissimulé un compteur horaire. Celui-ci indiquait alors plus de 87.000 h de fonctionnement. A moins, qu'ayant revenu à zéro, ce ne soit 187.000 h ? . Je n'avais jamais été rappelé sur cette installation.
Tout cela pour dire qu'un roulement à rotule sur rouleaux, correctement dimensionné, est parfaitement adapté pour supporter une charge radiale et axiale. Surtout que maintenant les fabricants donnent une durée de vie "infinie" si celui-ci est graissé par un lubrifiant parfaitement "propre".
Ci-ci dit, si j'avais à réaliser ce montage aujourd'hui, je prendrais soin d'éloigner le roulement de la turbine et de prévoir un déflecteur entre les deux.
Et que surtout que l'ensemble soit facilement démontable si l'on doit intervenir.
Par la suite, ayant eu intervenir sur une autre installation, je me méfie des butées à billes sur arbre horizontal. Problème de graissage pas toujours facile à solutionner facilement.
P.S. Si quelqu'un est intéressé, j'ai toujours en stock roulement et manchon pour arbre Ø 80. . .