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Oct 13, 2023

Les colliers d'arbre sont utilisés comme butées ou localisateurs sur les arbres dans une grande variété d'applications. Il existe deux types de base. L’un utilise une vis de réglage pour verrouiller le collier en place, tandis que l’autre utilise un collier de type pince.

Les colliers à vis de réglage sont le type de collier d'arbre le plus ancien. Ces unités fonctionnent en enfonçant la vis de réglage dans la surface d'un arbre. Ils constituent une solution peu coûteuse lorsqu’un ajustement fréquent n’est pas nécessaire.

Les colliers de type pince (également appelés colliers fendus) sont conçus pour conserver leur position grâce à la puissance de serrage générée par le serrage d'une ou plusieurs vis de serrage, qui ne touchent pas l'arbre. Les principaux avantages des colliers de serrage sont que, même s'ils ne marquent pas et sont faciles à régler, ils ont une puissance de maintien constamment élevée lorsqu'ils sont utilisés sur des arbres durs ou souples. Ils sont disponibles dans un assortiment de matériaux et de styles.

Les colliers de type pince peuvent être utilisés pour diverses fonctions. Ils peuvent agir de la même manière qu'un épaulement sur un arbre lorsqu'ils sont serrés en position, mais ils sont beaucoup moins coûteux que l'usinage d'un épaulement et ils peuvent être facilement déplacés vers un nouvel emplacement, si nécessaire. Le collier peut également être utilisé comme mécanisme de serrage sur un moyeu divisé. Dans ce cas, la puissance de serrage est transmise du collier à l'interface moyeu-arbre. La conception à moyeu divisé autocentrant est un moyen courant de connecter des composants à un arbre en tant que composant de transmission de couple lorsque d'autres composants induisant un couple, tels que des bras de levier, des poulies et des pignons, y sont fixés.

Dans certaines situations, par exemple lorsqu'un roulement tombe en panne, entraînant de légers dommages à un arbre ou à un collier, un remplacement unique peut devoir être construit en utilisant les dimensions développées sur le terrain (Figure 3). Le processus peut prendre un certain temps et maintient souvent un équipement hors service pendant toute sa durée.

Récemment, Stafford Manufacturing Corp. a développé un système rapide de prototypes et de colliers de réparation, qui permet aux utilisateurs de créer leurs propres prototypes fonctionnels de colliers d'arbre à usage spécial en quelques heures. Appelé système SPARC (Stafford Prototype and Repair Collar), il comprend des maîtres de collier d'arbre usinés avec précision, disponibles en stock et acceptant les inserts imprimés en 3D.

« Nous fondons de grands espoirs sur ce système », a déclaré Arthur Stafford, président et fondateur de Stafford Manufacturing. « C'est une technologie très intéressante. Ce que nous essayons de faire, c'est de développer une vaste base de données de conceptions qui fonctionneront avec ces produits et qui ont une utilité.

Combinant la force de serrage d'un collier d'arbre usiné de manière conventionnelle avec la flexibilité de configurations d'inserts illimitées, les utilisateurs peuvent créer des inserts conçus sur mesure avec des alésages pour s'adapter à pratiquement n'importe quel type d'arbre, tout en s'adaptant à des caractéristiques telles que des trous, des bossages, des fentes, des languettes, des moyeux. , poulies et autres articles.

"L'insert est assez basique tel quel, mais il peut faire beaucoup de choses différentes, simplement limitées par l'imagination et ce que l'utilisateur veut en faire", a déclaré Stafford.

Fournis en acier, en acier inoxydable ou en aluminium, les maîtres sont actuellement disponibles en trois tailles pour s'adapter à des diamètres d'arbre allant d'un huitième de pouce à trois pouces. Les inserts imprimés en 3D dans le système SPARC peuvent être définis par l'utilisateur ou sélectionnés dans une bibliothèque de dessins de conception assistée par ordinateur offerte gratuitement par Stafford.

L'impression peut être effectuée sur site avec une imprimante 3D, ce qui permet de gagner du temps, et les inserts sont conçus pour s'accoupler en toute sécurité avec le maître afin de créer une pièce de travail unifiée. Bien que les imprimantes 3D ne soient pas courantes dans de nombreuses installations, l'équipement est facilement disponible dans une large gamme de capacités et de tailles de zone de construction. Les modèles d'entrée de gamme peuvent être achetés pour moins de 1 000 $, tandis que certains modèles de troisième génération avec d'excellentes notes d'utilisateurs peuvent être obtenus dans une fourchette de 1 500 $ à 3 500 $. Les modèles haut de gamme peuvent coûter cher, jusqu'à 40 000 $ ou plus.

Les matériaux utilisés dans le processus d'impression varient, mais Stafford a créé des inserts en utilisant un matériau communément appelé ABS (acrylonitrile butadiène styrène). Il s’agit d’un matériau polymère thermoplastique solide, flexible, durable et offrant une bonne résistance à la chaleur et aux produits chimiques. Ces caractéristiques, ainsi que l'usinabilité du matériau, en font un plastique privilégié pour de nombreuses applications techniques et professionnelles.