La différence entre palier lisse, roulement à billes et roulement à rouleaux

Dans cet article de blog, nous abordons les différents types de roulements existants : roulements à billes, paliers lisses et roulements à rouleaux. Les poulies de pont évoluent. Les roulements s’améliorent constamment, les fabricants s’efforçant de minimiser les frottements selon les différents cas de charge. Outre le nombre de réas, les poulies peuvent aussi être classées selon leurs roulements.

Palier lisse

Même si le nom peut sembler assez vague, il s’agit de surfaces lisses et pleines qui glissent l’une sur l’autre. Le réa tourne autour du moyeu central. 

Roulement à billes

De petites billes sphériques ont très peu de surface de contact, ce qui réduit les frottements. Cependant, les billes peuvent se déformer sous de fortes charges, ce qui peut entraîner le grippage de la poulie.

Roulement à rouleaux

Les « rouleaux » sont de petits tubes  disposés  autour du centre du roulement. Les rouleaux sont un « compromis » entre le palier lisse et les billes. Les rouleaux s’usent  plus vite que les roulements à billes, mais peuvent supporter des charges plus élevées car ils offrent une plus grande surface de contact.

Applications des paliers lisses

Les premières (et originales !) poulies utilisaient des paliers lisses, mais elles ont progressivement cédé la place à des roulements plus performants. Le palier lisse comporte le moins de pièces mobiles. Une longue durée de vie et un faible entretien en applications fortement chargées sont les principaux avantages du palier lisse.

Des réas en métal ou en plastique tournent directement sur des axes métalliques ou des bagues. Un palier lisse est souvent constitué d’une surface plastique et d’une coque métallique. Un autre type courant de palier lisse utilise une bague en bronze tendre et un axe en acier poli. Leur capacité statique et leur aptitude aux fortes charges rendent les paliers lisses adaptés aux poulies de hale-bas, de pataras, de bastaques et de renvoi de drisses. Cependant, le contact total entre deux surfaces génère davantage de frottement, réduisant leur vitesse de rotation potentielle.

Applications des roulements à billes

Le roulement à billes a été la réponse pour réduire ces frottements, et il le fait extrêmement bien. Toutefois, la faible surface de contact des billes, qui réduit tant les frottements, constitue aussi leur plus grande faiblesse : la charge ponctuelle sur les billes peut entraîner une compression, sous fortes charges, et le grippage de la poulie. Le roulement à billes est un système haute performance adapté aux vitesses élevées, mais sa taille et son poids augmentent sensiblement lorsque les charges montent. Ainsi, la R&D sur les roulements de poulies ne s’est pas arrêtée à ce stade.

Applications des roulements à rouleaux

Le roulement à rouleaux est le compromis entre le palier lisse et le roulement à billes. Le roulement à rouleaux offre de faibles frottements sous fortes charges de travail. Les bouts fortement chargés filent plus vite, plus régulièrement, et se règlent plus facilement qu’avec une poulie à palier lisse. Pour une même charge de travail, ces poulies peuvent aussi être plus petites et plus légères qu’une poulie à billes, grâce à l’augmentation du contact entre les rouleaux et le moyeu.

Présentes sur des voiliers de 35’+, ces poulies sont optimales pour les écoutes de grand-voile, les renvois de bras, les pataras, les bras arrière et les lignes de point d’amure.

Sur les bateaux plus grands, les poulies utilisent un mélange de roulements à billes et à rouleaux. Le roulement à rouleaux reprend l’essentiel des charges dans le bout, tandis que les roulements à billes, montés sur chaque bord, maintiennent le réa fluide, même en cas de charges désaxées. On peut le voir dans le « système de roulement à 2 étages » des Ronstan Core Blocks.

De quoi sont faits les roulements ?

Les roulements à billes et à rouleaux sont couramment fabriqués avec les matériaux suivants :

• Delrin- Souvent présent dans les poulies de pont et connu sous le nom d’« acétal ». C’est un thermoplastique spécialement conçu pour de fortes contraintes en compression, mais de faibles contraintes en traction, donc adapté aux faibles charges.
• Torlon- Nom commercial donné à un matériau composite thermoplastique haute performance, offrant un gain de performance par rapport aux billes en Delrin.
• Céramique- Les roulements à billes en céramique sont incroyablement résistants et peuvent être polis jusqu’à des surfaces extrêmement lisses. Cela leur permet de supporter des charges exceptionnellement élevées avec très peu de frottements, mais leur coût les limite généralement aux poulies de niveau grand prix.

Pendant de nombreuses années, l’épine dorsale de la plupart des gammes de poulies était constituée de plastiques épais avec des flasques structurelles en aluminium ou en acier inoxydable, utilisées pour transférer les charges. Avec l’augmentation de la puissance de calcul, les concepteurs ont modélisé précisément les chemins d’effort critiques afin d’assurer une résistance suffisante avec des matériaux composites modernes et légers. Aujourd’hui, les poulies sont plus légères et plus petites que celles utilisées il y a dix ans, ce qui les rend parfaites pour les bouts / cordages hi-tech plus fins.

Une autre étape de cette évolution est peut-être la tendance actuelle vers les poulies à cordage et les cosses à estroper sur boucles en Dyneema®.

Il s’agit simplement d’une évolution moderne de la poulie à palier lisse, mais cela a déclenché un débat passionné : est-ce une vraie poulie ou juste un réa de friction ?

Si vous avez des questions à propos des poulies et des réas, n’hésitez pas à nous envoyer un e-mail à [email protected], ou cliquez sur le lien ci-dessous pour découvrir notre gamme complète :

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