Machine à rouler

Une machine à rouler les tôles se compose principalement de plusieurs composants essentiels qui fonctionnent ensemble pour réaliser le procédé de pliage des tôles métalliques. Ce qui suit est une description des principaux composants d’une machine à rouler les tôles et de leurs fonctions.

1. Système de rouleaux

Le système de rouleaux est un composant crucial d’une machine à rouler d'autres machine chargée de supporter et de transmettre divers couples et pressions. Les machines à rouler les tôles sont généralement utilisées pour déformer des tôles (telles que des plaques d’acier, des plaques d’aluminium, etc.) afin d’obtenir des structures courbes ou arquées conformes aux spécifications souhaitées, par enroulement. La fonction et la structure de leur système de rouleaux sont essentielles pour les performances et l’efficacité de la machine.

Composition du système de rouleaux d’une machine à rouler les tôles

 

Le système de convoyage par rouleaux d’une machine à rouler les tôles comprend principalement les éléments suivants :

· Rouleaux (ou cylindres) : Généralement fabriqués à partir de matériaux à haute résistance, ils servent à saisir directement et à cintrer la tôle. Leur dimensionnement et leur forme doivent être conçus en fonction de l’épaisseur et de la largeur de la tôle.

· Roulements de support : Ces roulements sont généralement situés aux deux extrémités des rouleaux afin de soutenir leur rotation et d’assurer un alignement précis entre les rouleaux et le bâti.

· Unité d'entraînement : comprenant le moteur électrique, le réducteur, etc., elle fournit de la puissance au tambour par l'intermédiaire d'un système de transmission par courroie ou par engrenages et contrôle sa vitesse et son sens de rotation.

· Système de pression : il fournit une pression d'aplatissement par voie hydraulique ou mécanique afin d'assurer l'entrée fluide du matériau en feuille dans les rouleaux et un calandrage adéquat.

· Dispositif de réglage : afin de s'adapter à des feuilles d'épaisseurs différentes, le système de convoyage par rouleaux nécessite souvent un dispositif de réglage permettant d'ajuster l'entre-axe et l'angle entre les rouleaux.

· Dispositifs de sécurité : pour prévenir les situations anormales pendant le fonctionnement, les systèmes à rouleaux sont généralement équipés de dispositifs de sécurité tels que la protection contre les surcharges et les systèmes de régulation thermique.

 Principaux Paramètres Techniques

· Matériau et dureté des rouleaux tendeurs : ils doivent répondre à certaines exigences de résistance mécanique et de résistance à l'usure afin d'assurer un fonctionnement stable à long terme des rouleaux tendeurs.

· Précision du réglage : La précision du réglage du système de convoyeur à rouleaux influence directement l’effet obtenu sur la tôle laminée et la qualité du produit.

· Méthode d’entraînement et transmission de puissance : Sélectionnez un dispositif d’entraînement et un système de transmission adaptés afin d’assurer la stabilité et la réglabilité pendant le fonctionnement.

Types courants de machines à rouler les tôles

Les systèmes à trois rouleaux, à quatre rouleaux et autres types de systèmes à rouleaux présentent des conceptions légèrement différentes afin de répondre à divers besoins de production.

2. Système d'entraînement

Le système de transmission d’une machine à rouler les tôles est un composant clé garantissant un laminage fluide et stable. Ses principales fonctions consistent à fournir de la puissance, à commander le mouvement des rouleaux et à assurer la synchronisation, la précision et la réglabilité de la pression entre les rouleaux. Le système de transmission d’une machine à rouler les tôles comprend plusieurs éléments, généralement un moteur, un réducteur, un dispositif de transmission, un accouplement et un système de commande.

Composition du système de transmission d’une machine à rouler les tôles

Principaux composants du système de transmission de la machine à rouler les tôles :

1) Moteur

Le moteur électrique est le composant central du système d'entraînement, fournissant la source principale d'énergie.

Les types de moteurs courants comprennent :

· Moteurs à courant alternatif (CA) : offrent une bonne stabilité et une grande économie, et conviennent à la plupart des machines à rouler les tôles conventionnelles.

· Moteurs à courant continu (CC) : grâce à leur forte capacité de réglage de vitesse, ils sont largement utilisés dans les applications nécessitant un contrôle précis de la vitesse.

· Moteur à fréquence variable : lorsqu’il est utilisé avec un variateur de fréquence, la vitesse du moteur peut être ajustée selon les besoins, offrant ainsi un contrôle plus précis de la vitesse.

2) Réducteur

La fonction d’un réducteur est de diminuer la vitesse du moteur, d’augmenter le couple de sortie et de permettre à l’arbre du tambour de tourner à une vitesse adaptée. Il est généralement relié au moteur.

Les réducteurs courants comprennent :

· Réducteurs de vitesse : fournissent un couple de sortie élevé et conviennent aux environnements de travail à forte charge.

· Les réducteurs à engrenages à vis sans fin conviennent aux applications nécessitant un grand rapport de réduction et possèdent une structure relativement compacte.

· Boîtes de vitesses planétaires : offrent un rendement élevé et un contrôle précis, adaptées aux systèmes exigeant une vitesse élevée et un couple élevé.

3) Dispositif de transmission

Le dispositif de transmission est chargé de transmettre la puissance fournie par le réducteur à l’arbre du tambour.

Les méthodes de transmission courantes comprennent :

· Transmission par engrenages : largement utilisée sur de nombreuses machines à rouler les tôles de grande taille, elle offre un rendement élevé et une capacité de charge importante.

· Transmission par chaîne : adaptée aux machines à rouler les tôles de petite et moyenne taille, avec une certaine résistance aux chocs.

· Transmission par courroie : couramment utilisée sur les machines de faible puissance, offrant une bonne flexibilité et un effet amortissant.

4) Accouplement

Les accouplements servent à relier l’unité motrice à l’arbre moteur du système de rouleaux afin d’assurer la stabilité en rotation.

Les types d’accouplements courants comprennent :

· Les accouplements flexibles offrent de bonnes propriétés d’absorption des chocs et d’amortissement, ce qui permet de réduire les vibrations du système.

· Les accouplements rigides conviennent aux applications exigeant une grande précision et permettent d’assurer la synchronisation du système de transmission.

· Accouplements universels : adaptés aux systèmes nécessitant une transmission de puissance à de grands angles.

5) Système de commande

Le système de commande joue un rôle essentiel dans le système de transmission de la machine à rouler les tôles, déterminant les paramètres de commande tels que la vitesse, le sens de rotation et la pression exercée par les rouleaux de la machine.

Les méthodes de commande courantes comprennent :

· Système de commande à automate programmable (API) : un système fondé sur un automate programmable (API), hautement automatisé et capable de mettre en œuvre une logique de commande complexe.

· Convertisseur de fréquence : En combinaison avec le moteur, il ajuste la vitesse du moteur en régulant la fréquence, contrôlant ainsi la vitesse du tambour.

· Système de commande hydraulique : utilisé pour régler la pression entre les rouleaux afin d’assurer la qualité de traitement du matériau.

6) Système de protection de sécurité

Pour garantir la sécurité des machines à rouler les tôles pendant leur fonctionnement, celles-ci sont généralement équipées de certains dispositifs de protection, tels que :

· Dispositif de protection contre les surcharges : lorsqu’une charge dépasse la plage de charge prévue pour l’équipement, celui-ci s’arrête automatiquement afin d’éviter tout dommage.

· Capteur de température : surveille la température du moteur et du réducteur afin d’éviter toute surchauffe.

· Dispositif d’arrêt d’urgence : en cas de dysfonctionnement ou de situation dangereuse, il coupe immédiatement l’alimentation électrique afin d’assurer la sécurité de l’opérateur.

Principe de fonctionnement du système d’entraînement

Le moteur est ralenti par un réducteur et fournit un couple suffisant.

Les dispositifs de transmission (tels que les engrenages, les chaînes et les courroies) transmettent la puissance aux rouleaux.

Le couplage relie efficacement la source d’alimentation, garantissant ainsi le fonctionnement fluide du tambour.

Le système de commande surveille et ajuste divers paramètres, tels que la vitesse et la pression des rouleaux, afin d’assurer la précision de fonctionnement et l’efficacité de la machine à rouler les tôles.

Types courants de systèmes d’entraînement

Entraînement par moteur unique : adapté aux machines à rouler les tôles de petite taille ou aux applications à faible charge.

Entraînement par deux moteurs : utilisé pour les machines à rouler les tôles de taille moyenne et grande nécessitant une puissance et une stabilité accrues, permettant une répartition optimale de la puissance grâce à deux moteurs.

Entraînement hydraulique : couramment utilisé dans les machines à rouler les tôles épaisses, le système hydraulique pouvant fournir une forte puissance.

Exigences techniques clés

· Éviter une puissance insuffisante ou une surcharge de la machine à rouler les tôles.

· Plage de vitesses : la plage de vitesses du système d’entraînement doit pouvoir couvrir les besoins de la machine à rouler les tôles dans différentes conditions de fonctionnement.

· Synchronisation : En particulier dans les systèmes à plusieurs rouleaux, la synchronisation entre les rouleaux est particulièrement importante afin d’assurer un déroulement fluide et efficace du processus de travail.

La conception et le choix du système d’entraînement d’une machine à rouler des tôles influencent directement l’efficacité, les performances et la durée de vie de la machine. Par conséquent, lors de la sélection d’un tel système, il convient de tenir compte des exigences spécifiques liées à l’application, des matériaux à usiner et de l’environnement de production.

 

3. Système hydraulique

Le système hydraulique d’une machine à rouler des tôles constitue un composant essentiel, chargé principalement du réglage et du contrôle de la pression exercée par les rouleaux, de l’écart entre les rouleaux, ainsi que des ajustements précis effectués pendant le fonctionnement. Le système hydraulique fournit une force puissante, permettant à la machine à rouler des tôles d’effectuer des opérations de formage et de pliage sous haute pression sur les tôles métalliques.

Fonction du système hydraulique

Les fonctions principales du système hydraulique de la machine à rouler des tôles comprennent :

· Régler la pression entre les rouleaux afin de garantir que la tôle puisse pénétrer en douceur dans les rouleaux pour un pliage précis.

· Régler l'écartement des rouleaux : Pour répondre aux exigences de traitement, l'écartement des rouleaux doit être ajusté en fonction de l'épaisseur des tôles. Le système hydraulique peut être commandé avec précision selon les différentes épaisseurs.

· Contrôle précis de la pression et du couple : Le système hydraulique peut fournir une pression élevée et être réglé très précisément afin de satisfaire les différentes exigences de traitement liées aux matériaux variés.

Composition du système hydraulique d'une machine à rouler les tôles

Composants principaux du système hydraulique d'une machine à rouler les tôles :

1) Pompe hydraulique

· Fonction :

La pompe hydraulique est le composant central d'un système hydraulique ; elle fournit l'énergie nécessaire au déplacement de l'huile hydraulique et garantit que celle-ci transmet efficacement la pression dans le système.

· type :

Les pompes hydrauliques courantes comprennent les pompes à engrenages, les pompes à palettes et les pompes à piston. Différents types de pompes sont adaptés à des exigences différentes en matière de pression de fonctionnement et de débit.

2) Vérin hydraulique

· Fonction :

Un vérin hydraulique est un actionneur dans un système hydraulique, utilisé pour convertir l’énergie hydraulique en énergie mécanique afin d’effectuer des tâches telles que le réglage de la pression exercée par les rouleaux ou de l’écart entre les rouleaux.

· structure :

Un vérin hydraulique se compose d’un corps de cylindre, d’un piston, d’une tige de piston et de joints d’étanchéité, entre autres éléments. Lorsque l’huile hydraulique pénètre dans le vérin hydraulique, elle pousse le piston à effectuer un mouvement linéaire, entraînant ainsi les rouleaux ou d’autres composants dans des mouvements correspondants.

3) Valves hydrauliques

· Fonction :

Les valves hydrauliques servent à contrôler la direction d’écoulement, le débit et la pression de l’huile hydraulique. Ce sont des composants de commande essentiels dans les systèmes hydrauliques, garantissant que le système fournit la pression et le débit requis.

· type :

Les valves hydrauliques courantes comprennent les clapets anti-retour, les valves de sécurité, les valves de réglage du débit, les valves de régulation de pression et les valves directionnelles. Ces valves régulent le débit d’huile hydraulique et garantissent le fonctionnement stable du système.

4) Réservoir d’huile hydraulique

· Fonction :

Les réservoirs d’huile hydraulique servent à stocker l’huile hydraulique ainsi qu’à la refroidir et la filtrer. Ils sont généralement équipés de dispositifs d’aération, de capteurs de niveau d’huile, de systèmes de filtration, etc., afin d’assurer la propreté et le bon fonctionnement du système hydraulique.

· Huile hydraulique :

Le choix de l’huile hydraulique est crucial ; celle-ci doit posséder d’excellentes propriétés lubrifiantes, une bonne résistance à la corrosion et une résistance élevée aux températures élevées.

5) Système de tuyauterie hydraulique

· Fonction :

Les conduites hydrauliques relient divers composants tels que les pompes hydrauliques, les vérins hydrauliques et les valves hydrauliques afin d’assurer un écoulement fluide de l’huile hydraulique.

· Conception des conduites :

Lors de la conception, il convient de prendre en compte des facteurs tels que la résistance à l’écoulement de l’huile hydraulique, la résistance à la pression des canalisations et les risques de fuites.

6) Système de commande hydraulique

· Fonction :

Le système de commande hydraulique est chargé de contrôler le mouvement des composants hydrauliques. Il est généralement utilisé en combinaison avec un API (automate programmable industriel) ou un contrôleur hydraulique dédié afin d’ajuster précisément les paramètres hydrauliques via un système automatisé.

· caractéristiques :

Les machines à rouler les tôles modernes sont généralement équipées de systèmes de commande numériques, ce qui permet une gestion et un réglage précis du système hydraulique, assurant ainsi un fonctionnement efficace et précis.

Principe de fonctionnement du système hydraulique de la machine à rouler les tôles

L’huile hydraulique est aspirée et mise sous pression par une pompe hydraulique, puis acheminée vers divers composants du système, tels que les vérins hydrauliques et les distributeurs hydrauliques.

Les valves hydrauliques régulent le débit, la direction et la pression de l'huile hydraulique en fonction des besoins du système, garantissant ainsi une transmission efficace de l'huile hydraulique vers les actionneurs (tels que les vérins hydrauliques) pour un fonctionnement précis.

Les vérins hydrauliques génèrent un mouvement linéaire sous l'action de l'huile hydraulique, par exemple en ajustant la pression entre les rouleaux ou en réglant l'écart entre les rouleaux. Le système hydraulique peut régler avec précision la pression et la position en fonction de l'épaisseur de la tôle et des exigences de traitement.

Une fois la tâche terminée, l'huile hydraulique retourne dans le réservoir, et la température ainsi que le niveau d'huile dans le système sont surveillés afin d'assurer la stabilité du système hydraulique.

Types courants de systèmes hydrauliques

Système de vérin hydraulique simple effet :

Adapté aux applications où la force doit être générée dans une seule direction, souvent utilisé pour le réglage simple des rouleaux et la commande de pression.

Système de vérin hydraulique double effet :

Il peut exercer une force dans les deux sens, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant un réglage précis et une commande bidirectionnelle. Il est largement utilisé pour le réglage des convoyeurs à rouleaux et pour le réglage de la pression sur les machines de laminage de tôles.

 

Avantages des systèmes hydrauliques sur les machines de laminage de tôles

· Haute efficacité : Les systèmes hydrauliques offrent une forte densité de puissance et fournissent une puissance suffisante dans un espace réduit.

· Contrôle précis : Le système hydraulique permet un contrôle très précis de la pression, de la vitesse et de la position, s’adaptant ainsi à des tôles de différentes épaisseurs et matériaux.

· Rapidité de réponse : Le système hydraulique réagit rapidement et peut ajuster sans délai la pression et l’écart entre les rouleaux, améliorant ainsi l’efficacité de production.

· Haute fiabilité : Les systèmes hydrauliques possèdent une structure simple, un fonctionnement stable et une capacité de charge généralement élevée.

Entretien et précautions relatives aux systèmes hydrauliques

· Sélection de l'huile hydraulique : assurez-vous d'utiliser l'huile hydraulique appropriée et vérifiez régulièrement sa qualité afin d'éviter toute contamination ou dégradation.

· Inspectez régulièrement le système hydraulique : vérifiez les canalisations, les vannes et les raccordements pour prévenir les fuites et les obstructions, et garantir un fonctionnement efficace du système.

· Vérifiez l'état de fonctionnement des vérins et des pompes hydrauliques : examinez régulièrement l'étanchéité des vérins hydrauliques ainsi que l'état de fonctionnement des pompes hydrauliques, et réparez ou remplacez sans délai les pièces défectueuses.

Le système hydraulique d'une machine à rouler les tôles joue un rôle crucial, influençant non seulement les performances de la machine, mais aussi son efficacité de production et la qualité des produits.

4. Système de contrôle

Le système de commande constitue le cœur de la machine à rouler les tôles ; il sert à régler le mouvement et l'état de fonctionnement de chaque composant.

Selon le degré d'automatisation, les systèmes de commande se classent comme suit :

· Commande manuelle : ajustez directement la position et la pression des rouleaux à l'aide d'une poignée mécanique ou d'un bouton.

· Commande semi-automatique : Équipée d’un dispositif de commande électronique simple, certaines paramètres peuvent être préréglés.

· Système à commande numérique (CNC) : Commande programmable permettant un fonctionnement automatique grâce aux paramètres saisis (par exemple épaisseur de la tôle, rayon de pliage), adapté au traitement de formes complexes.

5. Châssis et bâti

Le châssis et le bâti constituent les structures porteuses principales de la machine à rouler les tôles, garantissant la stabilité et la précision de l’équipement. Leurs caractéristiques sont les suivantes :

· Conception haute résistance : Généralement réalisés en acier moulé ou en structure soudée d’acier, capables de supporter de fortes charges.

· Haute rigidité : Réduit les vibrations et les déformations pendant le fonctionnement de l’équipement.

· Un bâti stable fournit une assise pour l’installation et la fixation de l’équipement.

6. Dispositifs de chargement et de déchargement

Le dispositif de chargement et de déchargement sert à faciliter le chargement des tôles et l’évacuation des produits finis, réduisant ainsi l’intervention manuelle et améliorant l’efficacité.

· Dispositif d'alimentation : y compris des convoyeurs à bande ou des rouleaux pour faciliter l’alimentation de la tôle dans la machine de cintrage de tôles.

· Dispositif de déchargement : Certaines machines de cintrage de tôles sont équipées de systèmes de déchargement automatique pour faciliter le retrait des produits finis.

7. Dispositifs de limitation et de correction

· Dispositif de limitation : utilisé pour contrôler la position de la plaque et empêcher son déplacement pendant le traitement.

· Dispositif de correction : ajuste la position initiale de la tôle afin d’assurer la précision du pliage.

8. Système de lubrification et de refroidissement

Les systèmes de lubrification et de refroidissement servent à protéger les pièces mobiles de l’équipement et à prolonger leur durée de vie.

· Système de lubrification : fournit régulièrement de l’huile lubrifiante aux composants critiques tels que les rouleaux et les engrenages afin de réduire les frottements.

· Système de refroidissement : refroidit le système hydraulique et le moteur à l’aide d’un liquide de refroidissement ou d’un ventilateur afin d’éviter la surchauffe.

9. Dispositifs de protection de sécurité

Afin d’assurer la sécurité des opérateurs et des équipements, la machine à rouler les tôles est équipée de divers dispositifs de protection, notamment :

· Bouton d’arrêt d’urgence : permet d’arrêter rapidement l’équipement en cas d’urgence.

· Couvercle de protection : recouvre les zones dangereuses afin d’empêcher tout contact des opérateurs avec celles-ci.

· Protection contre les surcharges : arrête automatiquement l’équipement lorsque la charge dépasse la plage prévue par la conception.

10. Dispositifs fonctionnels supplémentaires

Selon les besoins spécifiques, les machines à rouler les tôles peuvent également être équipées de certains dispositifs supplémentaires, tels que :

· Dispositif de roulage conique : spécialement conçu pour l’usinage de pièces coniques.

· Système de mesure : surveillance en temps réel du rayon de courbure et de la forme de la tôle.

· Système de centrage automatique : garantit que la tôle reste centrée tout au long du processus de transformation.

 

11. Résumé

Les composants principaux d'une machine à rouler les tôles comprennent un système de convoyeur à rouleaux, un système d'entraînement, un système hydraulique, un système de commande, un bâti et une base, des dispositifs d'alimentation et de déchargement, des dispositifs de protection sécuritaire, ainsi qu'un système de lubrification et de refroidissement.

L'ensemble de ces composants fonctionne de manière coordonnée afin d'assurer l'exécution efficace et précise du processus de cintrage des tôles métalliques. Bien que les types de machines à rouler les tôles puissent différer quant à leurs composants spécifiques, leurs principes fondamentaux et leurs fonctions restent identiques.