Mise en tension initiale
La tension initiale de courroie a pour rôle de garantir une tension minimale en fonctionnement à vide, pour assurer un engrènement correct des dents sur la poulie entraînée.
Le tension initiale doit généralement être juste suffisante. La mise en tension au départ nécessaire du brin FV dépend de la force périphérique maximale FU, de la longueur de la courroie LB (nombre de dentures ZB) et de la configuration de l'entraînement.
Les valeurs indiquées dans le tableau se réfèrent à la valeur de la pré-tension par brin.
| Configuration de l'entraînement | Force de pré-tension par brin |
|---|---|
| Entraînement à deux axes ZB < 60 | Fv = 1/3 Fu |
| Entraînement à deux axes 60 = ZB < 150 | Fv = 1/2 Fu |
| Entraînement à deux axes ZB > 150 | Fv = 2/3 Fu |
| Entraînement multiaxe L brin tendu = L brin mou | Fv = Fu |
| Entraînement multiaxe L brin tendu > L brin mou | Fv > Fu |
| Entraînement linéaire | Fv = Fu |
La tenue aux efforts en traction constitue toujours la limite supérieure de la charge par brin.
Dans le cas des entraînements multiaxes et des entraînements linéaires, additionner la valeur de tension initiale à la pose de la courroie et la force périphérique pour déterminer le niveau des efforts sur le brin de courroie sous charge.
Facteurs agissant
Rigidité de la courroie
Les forces de frottement augmentent les efforts des brins lors de l'engrènement (en particulier en marche à vide), et contribuent à augmenter l'allongement. Cette situation a pour conséquence que les dentures du brin de courroie retour ont tendance à se dégager de la poulie entraînée, voir même à sauter.
Sachant que l'allongement dépend directement de la rigidité de la courroie, la rigidité élevée des câbles d'armature de traction en acier permet une réduction relative de la tension initiale.
Force périphérique
La force périphérique est proportionnelle à l'allongement du brin chargé, ce qui signifie qu'une pré-tension déterminée en fonction de la force périphérique peut compenser une trop grande détente du brin à vide.
Longueur de la courroie
L'allongement de la courroie consécutive à l'application des forces périphériques et des forces de frottement est également proportionnel à la longueur de la courroie. La tendance au dégagement ou au décrochage dépend essentiellement de la longueur de la courroie. Une courroie de très faible longueur ne présentera qu'un allongement réduit même pour des forces périphériques élevées induisant des forces de frottement importantes, de telle sorte que même des forces de tension initiale faibles ne présentent aucun risque de dégagement ou de décrochage de la denture. Au contraire, les courroies de très faible longueur peuvent induire de très fortes variations de la pré-tension, et même induire des valeurs de crête extrêmes, par exemple dans le cas de décentrage des poulies.
Rapport des longueurs de brins
Il est fréquent que le brin sous charge soit sensiblement plus long que le brin à vide, en particulier dans le cas des entraînements multiaxes. Dans ce cas, un allongement même faible du brin chargé peut induire une détente très défavorable du brin à vide. C'est pourquoi la force de pré-tension des brins de ce type d'entraînement doit être supérieure à la force périphérique.
Transfert de mouvements de précision
Les courroies dentées en polyuréthane BRECO®, BRECOFLEX® et CONTI® SYNCHROFLEX assurent une grande précision dans la transmission des efforts en mode inverse sous réserve que la tension initiale des brins de courroie soient du même ordre de grandeur que les forces périphériques.
Conséquence d'une erreur de mise en tension à la pose d'une courroie :
Tension initiale trop faible
- La denture du brin à vide se dégage ou même monte sur la denture de la poulie entraînée.
- Usure des flancs par les forces de frottement lors de l'engrènement
- Rupture par allongement excessif suite à une "montée" complète sur la denture
Tension initiale excessive
- Surcharge des paliers des axes
- Réduction de la puissance transmissible
- Usure de la denture des courroies
Mesure avec un fréquencemètre
Différents appareils de mesure de tension de courroie Mulco permettent de mesurer la fréquence propre d'un brin de courroie entré en résonance. A partir de la fréquence propre mesurée on calcule la valeur de tension initiale du brin de courroie à la pose :
\[F_V = {4 \cdot m \cdot l_T^2\cdot f^2}\]
Si la valeur de tension initiale de la courroie est définie, la fréquence propre correspondante peut être calculée :
\[f= {\sqrt{F_V \over 4 \cdot m \cdot l_T^2}}\]
f: Fréquence des oscillations en Hertz
m: Masse de la courroie par mètre linéaire en kg/m
I: longueur de brin de courroie susceptible d'osciller en m
Fv: Force de pré-tension en N