1. Présentation
La déviation de la bande transporteuse par rapport à l'axe central est l'un des défauts les plus courants et les plus critiques dans les systèmes de convoyeurs industriels. Ce problème entraîne des pertes opérationnelles importantes, notamment des déversements de matériaux, une usure accrue des composants de la bande et du convoyeur, des arrêts de production imprévus et des menaces potentielles pour la sécurité du personnel. Une approche systématique de l’analyse des causes profondes est obligatoire pour éliminer et prévenir efficacement de tels dysfonctionnements.
2. Présentation du composant et du système
La bande transporteuse est un élément essentiel pour le transport de matériaux en vrac dans la plupart des industries. Il se compose d'un tambour d'entraînement, d'un tambour tendeur, de supports à rouleaux (en forme de tube, droits, de centrage), du ruban lui-même et d'un cadre. Chacun de ces éléments joue un rôle clé pour maintenir le tapis en mouvement en ligne droite.
- Tambour d'entraînement : transmet le mouvement à la courroie. Sa surface présente souvent un renflement (couronne) pour centrer le ruban.
- Supports à rouleaux (rouleaux) : Soutenez la courroie et la charge sur la jambe de travail et la courroie vide sur la jambe de retour. L'alignement des rouleaux est essentiel pour un mouvement stable.
- Tapis roulant : L'élément principal de transport du matériau. Son état, sa tension et la qualité des articulations influent sur le centrage.
Dans les systèmes de transport modernes, en particulier ceux de grande taille ou à grande vitesse, des systèmes de centrage automatisés des bandes peuvent être utilisés. Ces systèmes incluent souvent des actionneurs hydrauliques contrôlés par des vannes proportionnelles telles que le REXROTH LC40A10D7X. Conçue pour un contrôle précis du débit, cette vanne hydraulique peut être intégrée dans un système de tension hydraulique ou d'alignement actif des rouleaux. Son dysfonctionnement, par exemple dû à une contamination, à l'usure des joints ou à un mauvais calibrage, peut conduire à un positionnement imprécis des actionneurs, ce qui affecte directement le centrage du ruban et conduit à sa déviation. La pression de service de ces vannes atteint généralement 350 bars et la précision de positionnement peut être inférieure à ± 0,1 mm lorsqu'elles fonctionnent correctement.
3. Preuve de dysfonctionnement
Les dysfonctionnements du centrage du tapis transporteur se manifestent par un certain nombre de signes visuels, acoustiques et de mesure :
- Signes visuels :
- La bande se déplace constamment d'un côté, touchant les éléments du châssis du convoyeur.
- Traces visibles d'abrasion (5-10 mm de profondeur) sur les bords du ruban ou sur les éléments latéraux de la structure.
- Déversement de matériaux en dehors du tapis, notamment dans les zones de chargement et de déchargement.
- Usure inégale de la surface du ruban.
- Déformation ou endommagement des bords du ruban.
- Données de mesure :
- Alignement des rouleaux : À l'aide d'un niveleur laser, un écart de plus de 3 mm verticalement ou horizontalement sur une zone de 1 mètre a été détecté. Selon EN 14973, l'écart maximal autorisé pour les rouleaux ne doit pas dépasser 2 mm par mètre de longueur.
- La température des roulements à rouleaux : L'analyse thermographique (par exemple, à l'aide d'un thermomètre IR) montre une augmentation locale de la température des roulements à rouleaux jusqu'à 80-100°C, soit 40-60°C de plus que la température ambiante (20-30°C). Cela indique une friction accrue ou un blocage.
- Vibration : L'analyse des vibrations (selon ISO 10816-3) sur les boîtiers de roulements à rouleaux montre une vitesse efficace supérieure à 4,5 mm/s, tandis que les valeurs de base pour les rouleaux sains sont inférieures à 2,8 mm/s. Les valeurs maximales peuvent atteindre 10-15 mm/s.
- Tension de la courroie : La mesure de la tension de la courroie (avec un dynamomètre ou des jauges de contrainte) montre des écarts par rapport aux valeurs recommandées par le fabricant (par exemple, un écart de 10 à 15 % par rapport à la tension optimale de 100 N/mm pour un type spécifique de courroie).
- Indicateurs opérationnels : Arrêts imprévus fréquents, productivité réduite, augmentation de la consommation électrique (jusqu'à 5 à 10 % en raison de l'augmentation des frictions).
4. Enquête sur les causes profondes
Pour l'identification systématique des causes profondes, la méthode « Fishbone » (diagramme d'Ishikawa) est appliquée, axée sur les catégories clés affectant le travail du convoyeur.
4.1. Équipement (Machine)
- Couronne incorrecte du tambour d'entraînement/tension : La couronne du tambour, qui doit être égale à 1/200 de la largeur du tambour, peut être manquante, insuffisamment définie ou usée. Cela conduit à la perte du centrage naturel du ruban.
- Supports de rouleaux mal alignés : Les rouleaux peuvent être installés à un angle, de travers ou non perpendiculairement à l'axe de mouvement de la bande. L'inclinaison admissible des rouleaux selon DSTU EN 14973 : 2018 ne doit pas dépasser 0,5 % de la largeur de la bande. Les rouleaux bloqués ou coincés créent également une traînée accrue et enlèvent la bande.
- Usure des roulements à rouleaux : Les roulements présentant un jeu accru ou ceux grippés empêchent les rouleaux de tourner librement, provoquant des frictions et un déplacement de la courroie. Le temps moyen entre pannes (MTBF) typique pour les roulements de qualité est de 50 000 à 100 000 heures, mais peut être considérablement réduit en raison d'une contamination ou d'une surcharge.
- Déformation du châssis du convoyeur : Le châssis de support peut être plié ou incliné en raison d'impacts mécaniques, d'une mauvaise installation ou d'un affaissement de la fondation.
- Dysfonctionnement du système de centrage automatique : Dans les systèmes comportant des éléments actifs tels que des rouleaux de direction hydrauliques, un dysfonctionnement de la vanne proportionnelle (par exemple REXROTH LC40A10D7X) dû à la saleté, à l'usure ou à une défaillance électronique peut entraîner des réglages inexacts ou manquants.
4.2. Matériel (ruban et cargo)
- Chargement inégal : Le matériau amené sur la bande de manière décentrée ou inégalement réparti sur la largeur crée une pression asymétrique, provoquant le déplacement de la bande. Un chargement optimal implique de répartir la charge sur 80 % de la largeur de la bande.
- Dommages ou usure des bords du ruban : Les bords du ruban endommagés (par exemple, coupures, effilochage) peuvent provoquer la déformation et la déviation du ruban.
- Défauts des joints de pointe : Les joints de ruban mal fabriqués, endommagés ou usés peuvent varier en épaisseur, en rigidité ou ne pas être perpendiculaires à l'axe du ruban, créant des points de déflexion.
- Tension incorrecte de la courroie : Une tension insuffisante entraîne un affaissement de la courroie et son mouvement instable. Une tension excessive augmente la charge sur les roulements et peut déformer la courroie.
4.3. Méthode (Maintenance et Exploitation)
- Entretien insuffisant : Absence de contrôles réguliers de l'alignement des rouleaux, de l'état des roulements, de la tension des courroies et de la couronne du tambour.
- Installation incorrecte : Erreurs lors de l'assemblage initial du convoyeur ou du remplacement de composants, qui entraînent l'inclinaison initiale du cadre ou des rouleaux.
- Formation du personnel inadéquate : Les opérateurs et le personnel de maintenance n'ont pas suffisamment de connaissances sur la configuration, le fonctionnement et le diagnostic appropriés des problèmes de centrage.
4.4. Personnel
- Manque de qualification : Le personnel technique n'est pas suffisamment qualifié pour effectuer un alignement et des diagnostics précis.
- Violation de la technologie : Ignorer les procédures établies lors de l'installation ou de la réparation.
5. Causes profondes identifiées
- Rouleaux mal alignés ou coincés (probabilité : élevée). Confirmé par des mesures d'alignement laser (> 3 mm par mètre) et une température élevée des roulements (> 80 ° C). C’est la raison la plus fréquente qui nécessite un contrôle régulier.
- Chargement inégal de la bande (probabilité : élevée). Un déplacement du matériau vers un bord de la bande dans la zone de chargement est visuellement observé. Cela crée une charge asymétrique qui entraîne un déplacement permanent.
- Tension de courroie incorrecte (probabilité : moyenne). Les mesures montrent des écarts de 10 à 15 % par rapport aux valeurs recommandées. Une tension insuffisante permet au ruban
