Tambour de contrainte

Un tambour de contrainte est une poulie non motrice de petit diamètre positionnée près du tambour moteur pour augmenter l'angle d'enroulement de la bande autour du tambour moteur. L'angle d'enroulement naturel d'une disposition à entraînement unique est souvent limité à environ 180–190°. En déviant le trajet de la bande avec un tambour de contrainte, l'angle d'enroulement peut être porté à 210–240°, ce qui augmente considérablement la force motrice maximale transmissible sans glissement de la bande. Les tambours de contrainte sont également utilisés sur le brin de retour pour améliorer le centrage de la bande et la répartition de la tension.

L'angle d'enroulement est l'arc de contact de la bande autour de la surface du tambour moteur. Le rapport de tension de bande maximal (T1/T2) pouvant être maintenu sans glissement est déterminé par l'équation d'Euler-Eytelwein : T1/T2 = e^(μα), où μ est le coefficient de frottement et α l'angle d'enroulement en radians. Doubler l'angle d'enroulement élève effectivement au carré la capacité du rapport de tension. Un tambour de contrainte est le moyen le plus pratique d'augmenter l'angle d'enroulement dans les installations où une disposition à double entraînement n'est pas justifiée.

Les tambours de contrainte ne supportent que les charges de tension de la bande — aucun couple d'entraînement — et sont positionnés là où l'espace près de la station d'entraînement est limité. Un diamètre plus petit réduit l'encombrement de l'installation. Cependant, le diamètre minimal doit toujours être conforme aux exigences de la carcasse de la bande selon les normes ISO/DIN, puisque la bande se plie autour du tambour de contrainte à chaque rotation. Le chargement par flexion inverse imposé par un tambour de contrainte positionné sur le brin de retour est plus dommageable pour la carcasse de la bande qu'une flexion normale, et cela doit être pris en compte dans le choix du diamètre minimal.

Les tambours de contrainte sont en contact avec la bande du côté porteur (revêtement supérieur) plutôt qu'avec la carcasse ou le revêtement inférieur. Ajouter un revêtement à un tambour de contrainte augmenterait le frottement contre le revêtement supérieur de la bande, provoquant une usure de surface accélérée sans apporter aucun bénéfice utile d'adhérence. La fonction du tambour de contrainte est purement géométrique — rediriger le trajet de la bande — et une surface en acier lisse et usinée avec précision est suffisante et préférable pour ce rôle.

Le tambour de contrainte est positionné du côté mou du tambour moteur — entre le tambour moteur et le brin de retour. Sa position angulaire détermine l'angle d'enroulement supplémentaire obtenu. L'entraxe entre le tambour de contrainte et le tambour moteur, ainsi que le diamètre du tambour de contrainte, déterminent ensemble l'angle d'enroulement réalisable. Les dispositions standard positionnent généralement le tambour de contrainte pour obtenir un angle d'enroulement total de 200–240°. Le tambour de contrainte doit être aligné précisément parallèle au tambour moteur pour éviter d'introduire des forces latérales sur la bande.

Les roulements de tambour de contrainte supportent des charges radiales dues à la tension de la bande sur les brins entrant et sortant. Comme le tambour de contrainte dévie la bande selon un angle important, la charge radiale résultante sur l'arbre du tambour de contrainte peut être substantielle — souvent comparable à la tension de la bande elle-même aux angles de déviation élevés. Le choix des roulements doit tenir compte de cette charge résultante combinée, de la vitesse de rotation de la poulie et de la durée de vie requise. Malgré le diamètre de poulie plus petit, les roulements de tambour de contrainte ne doivent pas être sous-dimensionnés par rapport à la tension de la bande.