Matériaux et fonctions des pièces de roulement de pompe à eau
Le roulement de pompe à eau est un composant essentiel de la pompe. Sa fonction principale est de soutenir la rotation de l'arbre de la pompe, de réduire le coefficient de frottement pendant la rotation et d'assurer la précision et la stabilité de la rotation. Les matériaux et les fonctions des roulements de pompe à eau peuvent être détaillés à partir des aspects suivants :
1. Matériaux des pièces de roulement de pompe à eau
Le choix des matériaux des roulements de pompe à eau a un impact crucial sur leurs performances et leur durée de vie. Les matériaux courants pour roulements se divisent principalement en deux catégories : les matériaux métalliques et les matériaux non métalliques.
1. Matériaux métalliques
Alliage pour roulements (alliage antifriction ou alliage blanc) : Les principaux composants de l'alliage sont l'étain, le plomb, l'antimoine et le cuivre, utilisés pour améliorer la résistance et la dureté de l'alliage. Les alliages antifriction se divisent en alliages à base d'étain et en alliages à base de plomb selon les normes. Parmi eux, les alliages à base d'étain présentent une résistance et une dureté supérieures, ainsi qu'une meilleure résistance à la corrosion, ce qui les rend généralement privilégiés. Les nuances couramment utilisées sont ZSnSb11Cu6, ZSnSb8Cu4, etc. Cependant, les alliages antifriction ont un point de fusion bas et conviennent à une utilisation à des températures inférieures à 150 °C.
Fonte résistante à l'usure : elle présente une bonne résistance à l'usure et une bonne résistance mécanique, et convient à certaines occasions avec des exigences élevées en matière de résistance à l'usure.
Alliages à base de cuivre et d'aluminium : Les alliages à base de cuivre présentent une conductivité thermique et une résistance à l'usure élevées, ainsi qu'une excellente aptitude à la transformation et un excellent pouvoir lubrifiant. Les alliages à base de cuivre les plus couramment utilisés sont le laiton (principalement composé de cuivre et d'antimoine), le bronze (principalement composé de cuivre et d'étain) et l'alliage cuivre-plomb (également appelé bronze au plomb). Ces alliages conviennent aux roulements dans différentes conditions de vitesse et de charge.
2. Matériaux non métalliques
Polytétrafluoroéthylène : Il présente de bonnes propriétés autolubrifiantes et une grande stabilité thermique, un faible coefficient de frottement, n'absorbe pas l'eau, est non collant et ininflammable. Il peut être utilisé entre -180 et 250 °C. Cependant, son coefficient de dilatation linéaire est élevé, sa stabilité dimensionnelle est faible et sa conductivité thermique est relativement faible.
Graphite : C'est un matériau autolubrifiant, facile à travailler et dont le ponçage améliore la douceur. Cependant, ses propriétés mécaniques sont médiocres, sa résistance aux chocs et sa capacité de charge limitées. Il ne convient qu'aux charges légères. Ses propriétés mécaniques et sa plage de températures de fonctionnement peuvent être améliorées par un traitement d'imprégnation (par exemple, avec un alliage de régule, un alliage de cuivre ou un alliage d'antimoine).
Caoutchouc : Il présente une bonne élasticité et une bonne absorption des vibrations, mais une faible conductivité thermique, un traitement difficile et une température de fonctionnement limitée (généralement inférieure à 65 °C). Nécessitant une lubrification et un refroidissement par circulation d'eau, il est rarement utilisé dans les roulements de pompes à eau.
Carbure de silicium : Il s'agit d'un nouveau type de matériau inorganique non métallique synthétisé artificiellement, présentant une dureté extrêmement élevée, une résistance à la corrosion chimique, à l'usure et aux températures élevées, ainsi que d'autres excellentes propriétés. Il est souvent utilisé comme matériau de friction pour les paliers lisses et les joints mécaniques, et est largement utilisé dans l'industrie pétrolière, la métallurgie, l'industrie chimique et d'autres secteurs.
2. Le rôle des pièces de roulement de pompe à eau
Fonction de support : Le roulement de la pompe à eau fournit un support stable à l'arbre de la pompe grâce à la coopération mutuelle de ses bagues intérieures et extérieures et de ses éléments roulants (ou surfaces de glissement), garantissant que l'arbre de la pompe peut tourner selon la trajectoire prédéterminée.
Réduire la friction : Le système de lubrification et la conception du matériau à l'intérieur du roulement peuvent réduire considérablement le coefficient de friction pendant la rotation de l'arbre de la pompe, réduisant ainsi la perte d'énergie et l'usure.
Assurer la précision de rotation : la conception et la fabrication de roulements de haute précision peuvent garantir que l'arbre de la pompe maintient une précision de rotation stable pendant la rotation, ce qui est crucial pour les performances et l'efficacité de la pompe à eau.
Charge du roulement : le roulement doit supporter diverses forces et moments générés par l'arbre de la pompe et le débit de liquide pour garantir que la pompe puisse fonctionner de manière stable et répondre aux exigences de fonctionnement.
