Démontage et remontage d’un moteur asynchrone

Situation

Un moteur asynchrone de l’atelier fait un bruit anormal et chauffe : les roulements sont à changer. Tu vas le démonter, expertiser les roulements, trouver leur référence chez un fournisseur, puis le remonter. Le vrai enjeu n’est pas de le démonter, c’est de le remonter exactement comme il était, sans rien avoir cassé, déformé ni perdu.

Sur le site, l’animation « Le moteur en 3D » permet de tourner le moteur, de l’ouvrir en vue éclatée et de parcourir les étapes une par une, avec à chaque fois le bon outil à trouver.

1. Préparer l’intervention

1. Consigner : moteur débranché et hors tension, vérifié par le professeur avant de toucher quoi que ce soit.
2. Préparer la zone : papier mécanique déroulé sur la table. Il protège l’établi, retient la graisse et empêche les petites pièces de rouler par terre.
3. Rassembler les outils, vérifier leur état, prévoir des godets repérés (vis capot, flasque avant, flasque arrière).

1.1 Pourquoi consigne-t-on le moteur avant de commencer, alors qu’il est déjà débranché de la machine ? (/1 pt)

2. Repérer avant de démonter

Avant d’enlever la moindre vis, au blanco : côté arbre sortant, deux traits (l’un à cheval sur la jonction flasque / corps, l’autre sur le bout d’arbre) ; côté ventilateur, un seul trait à chaque fois. Deux traits d’un côté, un seul de l’autre : impossible de se tromper de côté au remontage.

2.1 Explique en une phrase pourquoi on ne remonte pas un flasque « n’importe comment », même s’il se visse quand même. (/1 pt)

3. Identifier les matériaux

Avec l’animation « Enquête matériaux » : tu choisis un essai, tu déclares ce que tu observes sur ton moteur, et les matériaux impossibles sont éliminés jusqu’au dernier. Quinze essais sont proposés : commence par chercher le marquage de la matière sur la pièce, puis prends ceux dont tu disposes (aimant, soupeser, aspect, corrosion, son au choc, aimant qui freine, ohmmètre, glaçon, duromètre…). Ceux qui entament la pièce — lime, pointe à tracer, perçage, meule — se font sur une zone cachée, et la meule seulement avec le professeur.

3.1 Complète le tableau. La dernière colonne est la plus importante : c’est elle qui décide de la façon de démonter. (/2 pts)

4. Démonter

Suis la gamme, dans l’ordre, en t’aidant de l’animation 3D :

1. Déposer le capot de ventilateur, ranger les vis ; déposer le ventilateur en tirant dans l’axe.
2. Desserrer les vis des flasques, progressivement et en croix.
3. Décoller le flasque avant : écarter doucement au tournevis plat sur tout le pourtour, puis massette sans rebond et jet en aluminium.
4. Sortir le rotor avec ses deux roulements, sans frotter le bobinage ; le poser sur le papier mécanique. Déposer le flasque arrière.
5. Extraire le premier roulement à l’extracteur : griffes sur la bague intérieure, vis dans le centre de l’arbre, serrage lent.
6. Extraire le second roulement à la presse : appui sur la bague intérieure, lunettes, descente progressive.

4.1 Pourquoi un jet en aluminium à l’étape 3, et pourquoi les griffes sur la bague intérieure à l’étape 5 ? (/1 pt)

5. Expertiser, mesurer, commander

5.1 Fais tourner chaque roulement lentement à la main, à sec. Note ce que tu constates : bruit, point dur, jeu, aspect de la graisse, traces sur les chemins. (/1 pt)

5.2 Mesure les deux roulements au pied à coulisse, cherche la référence sur 123roulements (recherche par dimensions d × D × B) et mets-la dans le panier : le professeur contrôle sur ton écran. Vérifie ensuite en lisant la gravure sur la bague. (/2 pts)

5.3 Décode la référence 6204-2RS C3 : que signifient le 6, le 2, le 04, le 2RS et le C3 ? Voir le savoir S1.2.1 · Le roulement à billes. (/1 pt)

6. Remonter

1. Nettoyer les portées d’arbre et les alésages des flasques : ni bavure, ni ancienne graisse, ni matage.
2. Chauffer le roulement neuf par induction à 110 °C (jamais plus de 120 °C). La sonde de l’appareil ne fonctionne plus : contrôle au thermomètre infrarouge, ou à défaut 1 min 30 de chauffe. Gants anti-chaleur, puis glisser le roulement jusqu’à l’épaulement sans forcer et le laisser refroidir sans bouger.
3. Monter le second roulement à la presse, avec un tube d’appui sur la bague intérieure.
4. Remonter flasque arrière, rotor, flasque avant en alignant les repères au blanco ; serrer les vis en croix, sans excès. Remonter le ventilateur puis le capot.
5. Essai : l’arbre doit tourner à la main librement, sans point dur ni bruit. Sinon, on démonte et on cherche pourquoi.

6.1 Pourquoi chauffe-t-on le roulement au lieu de le pousser en force, et pourquoi ne dépasse-t-on jamais 120 °C ? Comment as-tu vérifié la température, la sonde de l’appareil étant hors service ? (/1 pt)

7. Rendre compte

En entreprise, toute intervention se termine par un bon d’intervention : c’est lui qui alimente l’historique de la machine dans la GMAO et qui justifie le temps passé et les pièces consommées. Remplis-le comme si le moteur repartait en production.

8. Autocontrôle et évaluation

Le professeur remplit la colonne « Note ».

Questions : /10 · Travail pratique : /10 · Note finale : /20

• Blouse fermée et chaussures de sécurité.
• Moteur consigné : débranché, hors tension, vérifié avant toute intervention. Aucun câble sous tension sur le poste.
• Presse hydraulique : lunettes obligatoires, mains hors de la zone d’écrasement, montée en effort progressive, personne d’autre dans l’axe de la pièce.
• Appareil à chauffer par induction : le roulement est brûlant à la sortie, gants anti-chaleur, on ne pose jamais une pièce chaude sur le papier mécanique.
• Massette : jamais de frappe acier sur acier, jamais de frappe sur une pièce en fonte mince ; on interpose toujours le jet en aluminium.
• Pas de bijoux, manches serrées. Le rotor est lourd : on le pose, on ne le retient pas.
• Graisse et chiffons gras : tri des déchets dans le bac prévu.

Support : moteur asynchrone triphasé récupéré, 0,55 à 1,5 kW.

• Papier mécanique (rouleau) pour protéger la table
• Blanco (marqueur de repérage)
• Jeu de clés plates et à pipe, jeu de clés Allen
• Tournevis plat large (pour écarter les flasques)
• Massette sans rebond et jet en aluminium
• Extracteur de roulement à deux ou trois griffes
• Presse hydraulique et tubes d’appui
• Appareil à chauffer les roulements par induction et gants anti-chaleur
• Thermomètre infrarouge (la sonde de l’appareil à chauffer est hors service)
• Pied à coulisse au 1/50
• Aimant, balance, lime douce (essais matériaux)
• Godets repérés pour la visserie, chiffons, pinceau, dégraissant
• Poste informatique avec accès au catalogue en ligne 123roulements