Assurer une fiabilité et une sécurité maximales

NTN-SNR a fait de la R&D un axe stratégique majeur de son développement. Cela se traduit par de nombreuses innovations dans les différents marchés du roulement afin de répondre au mieux aux demandes spécifiques et aux enjeux du marché ferroviaire.

Roulement avec vu du capteur d’un côté et de l’étanchéité de l’autre côté.
Crédit photo : PEDRO STUDIO PHOTO

Pour répondre aux exigences du secteur ferroviaire, NTN-SNR mobilise deux bureaux d’études, l’un au Japon et l’autre à Annecy, et met en œuvre une conception au coût le plus juste adapté à chaque application spécifique demandée. Ce « design to cost » a pour objectif le meilleur coût global d’utilisation du roulement sur toute sa durée de vie. Cela passe par des règles de design établies avec des enveloppes de conception connues en termes de performances et une capacité de modélisation avec des variations de paramètres, par une qualité optimale des aciers issus de fournisseurs sélectionnés par NTN-SNR et, enfin, par une maîtrise des process de fabrication et de la supply chain en général, fournisseurs compris.

Par ailleurs, afin de réduire le fretting corrosion, NTN-SNR a mis au point différents procédés dont un traitement de surface amélioré avec le phosphatage des bagues. Parallèlement, NTN-SNR a également développé et breveté un système de protection par déflecteur laiton qui a mis en évidence, après des tests au banc d’essai sur près de 3 millions de kilomètres et sur trains sur plus de 400 000 kilomètres, une réduction remarquable du fretting corrosion généré aux interfaces.

Roulement cartouche dans le bogie d’un train.
Crédit photo : PEDRO STUDIO PHOTO

L’étanchéité et les cages : deux axes majeurs

L’étanchéité est au cœur de la problématique de la durée de vie des roulements. Différents types d’étanchéité doivent être développés pour répondre aux environnements spécifiques dans lesquels évoluent les roulements. La qualité des matériaux utilisés par ­NTN-SNR ainsi que ses capacités de design, grâce notamment au calcul par éléments finis, ont permis de concevoir des joints avec des lèvres frottantes qui conservent une pression de contact constante avec le temps, garantissant alors un maintien de la performance étanchéité et un couple de frottement minimal. C’est ainsi que NTN-SNR a développé des solutions adaptées aux conditions rencontrées en Russie avec des élastomères conservant leurs propriétés à des températures allant jusqu’à -50°C. Pour les trains destinés à évoluer dans un environnement désertique à de très hautes températures, NTN-SNR a pleinement bénéficié de l’expérience du groupe sur les trains à grande vitesse chinois. Des solutions spécifiques à l’environnement sable avec notamment des chicanes ­supplémentaires ont été développées et ont été testées pendant plusieurs centaines d’heures en chambre climatique et en essai d’étanchéité au sable.

Depuis quelques années, un travail fondamental est mené sur les cages avec une approche spécifique pour le marché ferroviaire. Cette approche se base notamment sur des règles de conception définies grâce au calcul par éléments finis et à des outils de simulation tenant compte du maximum de contraintes. Elle se base également sur une batterie complète de tests de fatigue qui mesurent les effets des sollicitations (torsions, chocs, tractions) sur les cages. Le choix des matériaux entre également en ligne de compte avec des cages en laiton, ou en polyamide ou des cages en tôle renforcée avec des traitements de surface et des traitements thermiques qui renforcent les propriétés mécaniques des aciers. C’est ainsi que NTN-SNR a pu réduire de 20% les contraintes maximales dans certaines cages et les amener à une durée de vie considérée comme infinie.

N° 84 Février 2017