Des roulements spécifiquement étudiés pour les semoirs agricoles

En raison des conditions de travail difficiles inhérentes aux machines utilisées dans l’agriculture, les chances de voir les matériels équipés de roulements standards atteindre une longévité élevée sont extrêmement limitées. Bien conscients du problème, les fabricants de machines agricoles de qualité comme le Groupe Kverneland font confiance aux roulements NSK spécifiques à ces applications.

Des joints d’étanchéité de roulement efficaces sont indispensables pour assurer une protection contre la poussière résultant de la sécheresse des sols.

La plaine de Soest à l’est de Dortmund en Allemagne compte parmi les régions les plus fertiles d’Europe, ce qui en fait l’endroit idéal pour abriter le Centre de compétences techniques de l’ensemencement et le siège de la Division Traitements des Sols de Kverneland. A Soest, l’entreprise développe et fabrique des semoirs et enfouisseurs en grand nombre afin de répondre à la forte demande en Europe et à l’adoption grandissante par la clientèle aux Etats-Unis et en Asie.

Lors de la préparation des lits de semences, les différents éléments de la machine sont soumis à d’importantes contraintes, notamment la partie herse à disques de ce qu’on appelle l’u-drill. La herse à disques sert à ameublir et émietter le sol avant que le soc-semeur creuse des sillons prêts à recevoir les semences.

Les outils discoïdes de la herse sont indispensables pour retourner constamment tous types de terrain et à différentes profondeurs de sol. De ce fait, les caractéristiques de faible frottement revêtent une grande importance. Les outils opèrent à des vitesses de travail pouvant atteindre 18 km/h sur terrain accidenté tout en devant résister à l’impact des cailloux. Les outils étant positionnés perpendiculairement au sens de déplacement, les roulements sont exposés à des forces axiales élevées, sans parler des risques que représentent pour l’environnement la poussière, l’humidité, la boue et les engrais corrosifs.

« Les schémas de contraintes très diversifiés affectant les roulements sont impossibles à prévoir avec exactitude. Autrement dit, les roulements destinés aux matériels agricoles sont toujours surdimensionnés par rapport aux besoins », explique Volker Schanzenbach, Responsable R&D du Groupe Kverneland Soest GmbH. « Le principal défi est lié au joint d’étanchéité du roulement protégeant de la poussière et de l’humidité, et non au dimensionnement ».

Ce défi est amplifié par le récent changement climatique qui se traduit par un sol beaucoup plus sec et par conséquent, plus poussiéreux. En outre, la consommation de carburant, la vitesse de travail, les coûts de maintenance et la disponibilité des machines, sont plus que jamais des considérations prioritaires en raison des nécessités de rendement de l’agriculture moderne. De toute évidence, les performances des roulements n’ont jamais été aussi importantes.

Les machines de Kverneland sont dotées de huit outils pour chaque mètre de largeur de travail. En d’autres termes, elles comportent jusqu’à 48 roulements particulièrement sollicités. Afin que ces roulements soient à la hauteur de la tâche, l’entreprise recourt aujourd’hui à une solution robuste et durable appelée moyeu Agri Disc.

Spécifiquement développés pour la culture des sols et les semoirs, les moyeux NSK sont dotés d’une double rangée de roulements à billes à contact oblique (angle de contact de 40°), avec une bague intérieure séparée conçue pour supporter de fortes charges d’inclinaison axiale. NSK fournit une solution à valeur ajoutée en insérant les roulements dans des logements prêts à l’installation, simplifiant ainsi le montage pour Kverneland.

Pour remédier au problème d’étanchéité du roulement, NSK a ajouté un joint statique à trois lèvres d’étanchéité côté disque (à l’opposé du logement de roulement) et un joint dynamique à deux lèvres d’étanchéité entre l’unité de roulement et le support de disque. Une grande plaque de pression apporte une protection supplémentaire au roulement tout en servant à générer la prétension souhaitée.
Les moyeux spéciaux Agri Disc de NSK pour Kverneland sont dotés d’une double rangée de roulements à billes à contact oblique et de dispositifs d’étanchéité innovants.

Selon Kverneland, ce système d’étanchéité novateur s’est avéré extrêmement efficace, même contre la forte poussière, l’humidité et les éléments abrasifs ou corrosifs du sol comme le sable et les engrais chimiques. Les tests de projection d’eau n’ont montré aucune réduction de durabilité ou longévité des roulements soumis au nettoyage à haute pression.

Le roulement est rempli d’une graisse spéciale hautes performances à capacité d’absorption de pression élevée, conçue pour toute sa durée de cycle de vie de la pièce. Grâce à cette caractéristique, toute lubrification ultérieure est inutile même en cas d’usage intensif. Résultats : une économie de temps et de graisse et la préservation de l’environnement.

A l’issue de l’expérience positive apportée par l’adoption des moyeux Agri Disc, les ingénieurs de Kverneland (société passée sous le contrôle de Kubota en 2012) et NSK ont réalisé une étude des autres machines, avec pour objectifs d’optimiser l’emplacement des roulements et d’accroître la longévité. Ce travail a abouti à l’amélioration des points d’appui sur les herses à disques de Kverneland, où l’on utilise maintenant des roulements à billes à double rangée et contact oblique sans flasque (mais avec un joint d’étanchéité radial). A d’autres points d’appui, les semoirs de Kverneland font appel à des roulements à billes à simple rangée (roulements à quatre points de contact, avec une bague intérieure élargie et un joint déflecteur de chaque côté). Différents matériaux et formes de joints sont mis en œuvre en fonction des applications.

NSK a également développé pour Kverneland des roulements à rouleaux sur mesure destinés aux socs semeurs des semoirs monograine à enfouissement d’engrais (application extrêmement abrasive) ainsi qu’à d’autres machines de travail du sol comme les déchaumeurs à disques.

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