Pignon boite de vitesse : dents lisses à usiner ?

[Forhorse]

Bonjour à tous,
Je pose la question ici au cas où quelqu'un s'y connaisse en usinage ou qu'il a déjà été confronté au même problème.
Actuellement j'essaye de rénover un vieux tracteur agricole des années 70, le plus gros problème que j'ai concerne l'inverseur de marche. Les dents du crabot sont complètement usées.

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La pièce de rechange coute 1800 euros, la remise en état complète de l'inverseur (crabots marche avant et arrière + 2 baladeurs) couterais plus de 4000 euros rien que pour ces 4 pièces principales (auxquels il faut ajouter tout un tas de joints et autres fournitures)

Est-ce que quelqu’un sait s'il serait possible de faire décolleter le pignon pour supprimer le crabot et y refaire fréter à la place une douille comportant des dents neuves (soit taillée à la demande, soit prise sur une autre pièce de même dimension moins chère qui sera sacrifiée)
Parce que franchement un tel cout de réparation pour un tracteur aussi ancien remet sérieusement en cause la pertinence de la rénovation.
En sachant que l'inverseur c'est la "maladie" sur ce type de tracteur (inverseur non synchronisé) et donc qu'en occasion toutes les pièces disponibles seront dans le même état (et que tous les tracteurs d'occasion du même type encore "en ordre de marche" ont déjà le même problème sous-jacent)

[Ahmed]

Tu devrais poster un message sur usinages.com, il y aura peut-être un amateur passionné pas trop loin de chez toi, équipé de tout ce qu'il faut pour te remettre ça en état...
Probablement pas trop compliqué de détourer cette pièce pour y adapter une couronne dentée à neuf. Pour cette dernière opération, il faut une fraiseuse équipée d'un diviseur...

[Forhorse]

Merci pour l'adresse, j'ai posé la question là-bas.

[Christophe]

Ah c'est du lourd là comme j'aime !

Je pense que tu peux faire usiner une pièce rapportée d'usure : une couronne dentée qui sera monté en force mais cela nécessite l'usinage de la pièce d'origine et plus de la couronne à faire...le gros soucis c'est de trouver les cotations exactes de la partie dentée..

Pourquoi tant d'usure d'après toi ? L'age ? Forçage ?

Je pense que tu pourrais t'en sortir pour moins de 1000€ (500€ si tu tombe encore sur un artisan sympa...moins au black avec un passionné)...ce qui reste élevé quand même !

Quelle taille fait la pièce ?

Je fouillerai quand même plus dans le marché de l'occasion à ta place...

edit : tu vois Ahmed on raisonne pareil !

[Forhorse]

L'usure c'est la conjonction de 3 facteurs :
- l'age, le tracteur à 45 ans, et je pense qu'il à dépassé les 30.000 heures de fonctionnement. (le compteur s'arrête à 10.000 puis retourne à zéro, donc impossible de savoir combien de tour complet il à fait)
- La conception, c'est un inverseur non synchronisé, donc il se prend forcement plus de contraintes mécaniques.
- L'usage, du fait que l'inverseur n'est pas synchronisé, il faut normalement bien attendre l'arrêt complet du tracteur et débrayer bien a fond avant de le manipuler... mais c'est la théorie, en pratique c'est loin d'être toujours respecté.

Pour l'occasion c'est mort, tous les tracteurs équipés des cet inverseur on ce problème de façon plus au moins marqué. A partir des années 80 ils sont passé a un inverseur synchronisé d'un conception totalement différente (l'arrangement de la boite est différent) donc tout ce qu'on trouve a minimum 40 ans et 20.000 heures au compteur (hors quelques très rares qui ont eu la chance d'être réparé avec une pièce neuve entre temps)
Ceux qui fonctionnent encore bien ne servent pas de banque de pièces*, et ceux qui sont à la casse le sont généralement précisement pour un problème d'inverseur qui est en quelque sorte une pièce d'usure pour lequel le fabricant n'a pas prévu de remplacement et qui du coup coute particulièrement cher à réparer !
J'ai passé déjà 30 heures pour démonter cette pièce, il faudra au moins minimum 40 pour remonter... je ne passe pas 70 heures pour remonter une pièce à moitié usée ! Si je remonte, ça doit tenir au moins 20.000 heures.

Trouver les dimensions exacte ne sont pas spécialement problématique. Déjà on peut se base sur le crabot de marche arrière qui est lui aussi usé mais beaucoup moins que celui-ci. On peut aussi se baser sur le baladeur qui contient la partie femelle. On peut aussi se baser sur une pièce similaire d'un tracteur plus récent et donc avec des pièces moins cher (les constructeurs "recyclent" facilement la conception de pas mal de pièces d'un modèle à l'autre... un crabot c'est un crabot, pas besoin de réinventer l'eau chaude à chaque nouvelle boite)

* C'est un tracteur basique, très courant, très facile à réparer, dont le moteur est encore plus répandu (monté sur plusieurs marques différentes). Tout autre problème autre que celui d'une casse de la boite de vitesse (et plus particulièrement de l'inverseur) est réparable à moindre cout et ne justifie pas un envois à la casse.

[Flytox]

Pour ton problème il y a, entre autre, la recharge plasma. Il faut tourner / meuler tes crabots puis recharger "au plasma" ( existe avec différents noms et des procédés différents). La recharge peut faire plusieurs cm d'épaisseur si besoin, sans bousiller le métal de base et présenter des caractéristiques aussi bonnes voire meilleures que l'original. Ensuite tu as bien sûr le re usinage des crabots.

C'est une pratique courante en aéronautique oû le prix des pièces est très élevé. Chui pas sûr que la manip soit très bon marché...du moins en qualité aéro.

http://www.surfatec.org/rechargement/

Rechargement
Définition et préparation
Rappel

À l’origine, la métallisation était uniquement employée pour la protection des surfaces par la projection de revêtements métalliques. Rapidement, grâce à la qualité des métaux projetés, la résistance des dépôts et l’évolution technique des moyens de projection, la métallisation s’est élargie à d’autres domaines.
C’est ainsi que la possibilité de réaliser des dépôts de fortes épaisseurs permit la réalisation de rechargements sur des pièces usées.
Plus tard, cette technique nouvelle engendra d’autres applications telles que la fabrication de pièces par métallisation (électrodes, modèles de fonderie, empreintes industrielles, etc.).
Nous ne parlerons ici que du rechargement.
Le rechargement

Comme expliqué précédemment, l’usure et la dégradation crées des détériorations qui affectent les dimensions et la résistance des pièces. Les surfaces en contact perdent leurs propriétés mécaniques et la pièce ses qualités d’origine. Le rechargement et le réusinage des surfaces permettent donc de prolonger la vie des pièces. Encore utilisé de nos jours, le rechargement par soudage a l’inconvénient majeur de fortement chauffer la pièce et ainsi, de la déformer. La métallisation ne chauffe pas et apporte de surcroît un choix de métaux d’apport supérieur.
La préparation

La préparation de surface des pièces est faite mécaniquement par usinage. Soit au tour ou à la rectifieuse pour les pièces cylindriques, soit à la meule ou à la fraiseuse pour les pièces planes.
Dans les deux cas, elle est faite dans trois buts :
– réduire de façon régulière les dimensions de la pièce pour laisser une épaisseur suffisante au dépôt de métallisation ;
– réaliser sur la surface un réseau d’ancrage pour le métal déposé ;
– augmenter la surface d’accrochage et par conséquent l’adhérence du dépôt.
Que la pièce soit plane ou cylindrique, il faut dans tous les cas de préparation respecter les cotes minima d’usure pour éviter la rupture ultérieure.
Par convention, on respectera la règle du 1% qui est définie de la façon suivante :
« L’épaisseur finale après usinage du revêtement, ne doit pas être inférieur à 1% du diamètre ou de l’épaisseur de la pièce qui reçoit le dépôt ».
Cette règle est applicable pour les diamètres ou épaisseurs compris entre 50 et 500 mm. Elle doit-être raisonnée pour les autres dimensions. Par précaution, on vérifiera les outils de coupes pour ne pas écrouir, donc augmenter la dureté superficielle de la surface usinée. Ceci permettra de diminuer l’intensité du sablage final (cette opération n’est pas obligatoire, mais recommandée). On évitera l’emploi de lubrifiant de coupe, un travail à sec étant mieux adapté.


Rechargement et usinage
Choix du métal d’apport

Le choix métal d’apport doit tenir compte de la différence des coefficients de dilatation de la pièce et du matériau à projeter. Si l’écart est important, il faut prévoir une ou plusieurs sous-couches superposées de métaux différents ayant des coefficients de dilatation progressivement variables.
La pré-métallisation

Lorsque l’épaisseur de rechargement ne dépasse pas 1 mm et que la préparation mécanique est impossible, on peut effectuer un simple sablage suivi d’une pré-métallisation.
Elle est faite par projection d’un dépôt spécial de faible épaisseur, à haute teneur en molybdène. La propriété d’accrochage de ce dernier permet une bonne adhérence du revêtement final sur la pièce. Elle permet aussi, dans certains cas, d’obtenir des revêtements stratifiés de plusieurs centimètres d’épaisseur, en superposant des passes de pré-métallisation avec des couches d’acier de 1 mm d’épaisseur.
Ce procédé d’accrochage est économique en raison de son exécution rapide, de la suppression des opérations de préparation par usinage et de la moindre quantité de métal d’apport déposé.
Cette technique n’est pas employée sur les métaux cuivreux ou les alliages contenant plus de 20 % de chrome.
La finition

La finition du travail de rechargement consiste à mettre à la cote le dépôt de métallisation. Cette opération s’effectue soit par un usinage à l’outil, soit par une rectification à la meule. En raison de la formation d’oxyde sur le dépôt, le revêtement projeté est souvent plus dur que le matériau homogène.
L’usinage par l’outil
Pour les revêtements dits usinables :
– emploi d’outils en carbure de tungstène avec dépouilles adaptées au matériau à usiner.
Pour les revêtements dits non usinables :
– utilisation d’outils à pastilles en nitrure de bore avec huile de coupe concentrée à 20 %.
Dans les deux cas, l’usinage à l’outil peut être complété par un rodage à la pierre.
L’usinage par abrasion
Les meules courantes s’encrassent rapidement lors de l’enlèvement de l’oxyde superficiel. C’est pourquoi on utilisera des meules spéciales en carbure de silicium. Pour les revêtements les plus durs, l’utilisation de meules diamantées ou au nitrure de bore sera indispensable. La rectification des alésages se fera à sec, tandis que celle des extérieurs sera lubrifiée.
Dans tous les cas, il ne faut pas commencer l’usinage de la pièce avant son refroidissement complet, c’est à dire 24 h après la métallisation.

[Forhorse]

C'est une piste, mais pas sur qu'elle soit meilleur marché que l'achat de la pièce d'origine...

J'ai trouvé un pignon qui semble présenter les mêmes dentures de crabot (même marque, même diamètre, même nombre de dents) vendu 240 euros, ça fait un bon candidat pour un donneur... le reste c'est qu'une question d'usinage classique .

Et si j'arrive à refaire ce foutu inverseur, je pense que je fais sérieusement réfléchir à le "robotiser" afin que l'inversion se face de façons électrique ou hydraulique seulement quand les pignons seront à l'arrêt. Ainsi il devrait gagner beaucoup en durée de vie ! (il y largement la place dans le carter pour placer un vérin et 2 capteurs...)

[Macro]

Meme robotisé...Si les dents des crabots ne sont pas en face.... Il faudra remetre un coup de rotation pour craboter...

[Macro]

Adapter un morceau de pignon par usinage classique....Ca va tout au plus etre un sauvetage Les couples a transmetre sont quand meme importants sur ce genre de machines...Ta photo prise de pret ne nous montre pas l'environement "usinable" autour de tes pignons...La photo de ton pignon adaptable nous permetrait peut etre aussi de discuter de solutions de couplage ... Une chose sure c'est qu'il faudra de la matiere disponible des 2 cotés... si le montage du pignon en force (arbre froid et pignon chaud) est possible une solution peut honereuse consiste a forer et metre des vis entrelardées qui freront office de clavettes....Mais pour cela il faut de la matiere des deux cotés...c'est ce que j'ai fait pour reparer mon pont elevateur ...

Je suppose que tu as fais plus de recherche que j'ai put faire... En faisant google inverseur tracteur cassé...On tombe sur des tracteurs renault... En recherchant un peut plus certains ont monté des inverseurs synchronisés de modeles plus puissants (ou plus recents) ....

[Forhorse]

Meme robotisé...Si les dents des crabots ne sont pas en face.... Il faudra remetre un coup de rotation pour craboter...

Non car le profil des dents des 2 côtes (en pointe) fait que de toutes façons ça rentre et c'est la translation du baladeur qui fait tourner l'une ou l'autre partie pour que ça rentre. C'est justement le problème ici, c'est qu'il ne faut manipuler l'inverseur que tracteur totalement à l'arrêt, c'est à dire pignons totalement arrêtés, sinon c'est le bout des dents (précisément les pointes qui aident à ce que ça rentre) qui morflent...
Et comme on est dans le cadre d'un inverseur, si ça tourne, le baladeur tourne dans le sens inverse du crabot, donc la vitesse relative est double.
Par contre, comme c'est un inverseur sans point neutre, il y a toujours forcement un crabot d'engagé, donc si le système est à l'arrêt, tout est à l'arrêt, aucun risque qu'une pièce tourne par "léchage" de l'embrayage ou d'un autre organe (typiquement arbre d'embrayage de prise de force qui est autour)

Le couple à transmettre n'est pas formidable non plus... c'est un tracteur de 75cv et le couple maxi du moteur est donné pour 27daN.m et l'inverseur est le premier organe juste après l’embrayage, donc il ne supportera jamais plus que le couple maxi du moteur. ça ne me semble pas être un couple qui soit trop important pour un assemblage par frettage... d'ailleurs la pièce d'origine est déjà constitué ainsi. L'arbre cannelé d'embrayage est fretté en force dans l'arbre creux des pignons.

Modifier l'inverseur pour y mettre celui d'un tracteur équivalent plus puissant j'y avais pensé. La version qui est sortie ensuite avait un inverseur synchronisé, et le kit pour le remettre en état coute 700€, c'est donc beaucoup plus valable que les 4000€ pour mon modèle. Mais la conception est différente (pas le même arrangement de la boite pour n'utiliser qu'un seul baladeur à l'image de ce qui se fait pour une boite de vitesse synchronisée) J'ai un peu regardé est ça me semble difficilement possible sur le miens, y'a pas la place de caser un synchroniseur ou alors il faudrait sacrifier une gamme.