limiteur de couple

Qu’est-ce qu’un limiteur de couple ?

Un limiteur de couple est un dispositif qui coupe la transmission de puissance lorsqu’une charge supérieure à la charge prévue se produit dans un dispositif qui transmet la puissance de rotation.

Il y a deux façons de couper la transmission de puissance. La première consiste à empêcher la transmission du couple en faisant glisser le limiteur de couple lorsqu’un couple supérieur au couple prédéfini est appliqué. L’autre consiste à arrêter complètement la transmission de puissance lorsqu’une charge supérieure à la charge présumée est générée.

Étant donné que les avantages varient en fonction de la structure, il est nécessaire de choisir un limiteur en fonction de l’utilisation prévue.

Utilisations des limiteurs de couple

Les limiteurs de couple sont utilisés dans les équipements où le couple est transmis de l’extérieur vers l’équipement. Il s’agit d’empêcher la transmission d’une force inattendue de l’extérieur vers l’intérieur de l’équipement, ce afin de protéger l’équipement et d’éviter les blessures ou les dommages au personnel. Il est principalement utilisé dans les équipements industriels.

Les limiteurs de couple sont aussi employés pour empêcher l’utilisation d’un couple plus important que le couple défini à un objet lors de la transmission de la force vers l’extérieur d’un dispositif. Ils sont principalement intégrés dans les outils électriques pour contrôler le couple de serrage des vis et éviter la destruction des outils.

Principe des limiteurs de couple

Différentes structures ont été conçues pour remplir cette fonction.

Les principes suivants sont utilisés pour les types qui limitent la transmission de puissance par glissement :

• Dans le type utilisant la force de frottement, les arbres d’entrée et de sortie sont reliés par un embrayage multidisque ou un enrouleur de torsion. La force de transmission est limitée par le glissement de l’embrayage multidisque ou de la bobine de torsion. La force de glissement peut être réglée par la pression appliquée sur l’embrayage. Certains types peuvent être réglés sur place. Étant donné que l’embrayage utilise la force de frottement, son fonctionnement fréquent entraîne une usure et une perte de force de transmission. Néanmoins, de nombreux embrayages ont des structures simples et sont peu onéreux.

• Les embrayages à aimants sont dotés d’aimants à l’entrée et à la sortie, maintenus sans contact, ce qui leur confère une longévité et un silence supérieurs.

Les principes suivants sont utilisés pour le type qui interrompt la transmission de la puissance :

• Dans le cas du type qui utilise un embrayage, l’embrayage est actionné pour couper l’alimentation quand une puissance plus forte que nécessaire est appliquée. L’embrayage est contrôlé par un interrupteur ou autres moyens en utilisant le mouvement d’une partie des pièces lorsque l’embrayage est actionné.

• Dans le cas du type qui coupe l’alimentation en détruisant des pièces, comme son nom l’indique, la force de certaines des pièces transmettant l’alimentation est réduite à l’avance. L’alimentation est coupée lorsque les pièces sont endommagées. Ce type d’interrupteur est utilisé dans les grands équipements car sa structure est simple et pour son faible coût. Cependant, comme le couple nécessaire pour couper l’alimentation varie en fonction de le l’usure des pièces, un remplacement périodique des pièces est nécessaire. Par ailleurs, il faudra du temps pour rétablir l’alimentation.

Types de limiteurs de couple

Les limiteurs de couple sont classés en plusieurs types selon leur principe d’utilisation. En voici un exemple :

1. Type à plaque de friction

Les limiteurs de couple utilisent une résistance de frottement appelée plaque de frottement. Celle-ci possède une structure simple et elle est relativement facile à installer. Notons cependant que la méthode de réglage du couple spécifié est une question d’essais et d’erreurs. En ce sens, la valeur cible doit être approchée en faisant fonctionner et en arrêtant l’appareil de manière répétée (détection d’une rotation anormale due au glissement de la plaque de frottement).

2. Type à goupille de cisaillement

Ce limiteur de couple utilise une rupture de matériau (résistance à la traction) appelée goupille de cisaillement. Sa structure et son installation sont toutes deux simples. Dans les cas extrêmes, le pignon et l’entretoise sont simplement reliés par des boulons. Le couple spécifié est fixé en fonction du matériau de la goupille de cisaillement et du diamètre de l’encoche (épaisseur de la pièce à casser). Le limiteur de couple s’arrête lors de la rupture de la goupille de cisaillement (détection d’anomalie de rotation) pour protéger l’équipement. Après la rupture de la goupille de cisaillement, celle-ci peut être restaurée en remplaçant la goupille. Le couple spécifié peut être réglé relativement facilement en changeant la goupille de cisaillement ou le diamètre de l’encoche. Cependant, plusieurs types de goupilles de cisaillement, y compris des pièces de rechange, doivent être préparés à l’avance.

Moteur avec limiteur de couple

Les limiteurs de couple conventionnels sont généralement montés sur des pignons qui transmettent la puissance d’entraînement d’un moteur avec un engrenage de réduction à la machine par l’intermédiaire d’une chaîne ou autres moyens. Ces dernières années, la demande de moteurs plus compacts ayant augmenté, des moteurs à engrenages de réduction avec limiteurs de couple ont été développés. Les limiteurs de couple, qui utilisent un ressort hélicoïdal ou une cellule de charge comme capteur, sont installés dans le moteur pour permettre une gestion du couple de haute précision et sont considérés comme très fiables. En plus du limiteur de couple dans le moteur, différents types de limiteurs de couple peuvent être incorporés dans la section du pignon pour doubler ou tripler les mesures de sécurité.

Le moteur à engrenage de réduction avec limiteur de couple est réglable sur n’importe quelle limite de couple à l’aide d’un boulon de réglage. De cette manière, il est facile d’ajuster la limite de couple en fonction de l’opération après l’installation sur le site.