3. vibration

8/9/2019 3. Vibration

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Les Tech niqu es de laLes Tech niq ues de lam ain ten ance p réven tivem ain ten ance p réven tivep rév is io nnel le p rév is ionnel le

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Les techn iques Les techn iques Les techn iques l Analyse vibratoire

l Analyse des lubrifiants

l Thermographie infrarouge

l Contrôle des moteurs électriques en fonctionnementl Contrôle ultrasons

l Température, mesures d ’épaisseur, endoscopie



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Les 5 co m pos antes d e l’analyse

vibratoire

Les 5 co mp osantes de l’analyseLes 5 co mp osantes de l’analyse

vibratoire vibratoire l La vibration générée par la machine

l Les capteurs et la mesure du signal

l Le traitement du signal

l La détection des dégradations

l Le diagnostic des défauts

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1a - Mesure du s ignal 1a1a - - Mesure Mesure du signal du signal

Capteur

EnergieGlobale

FFT

Temporel

Spectre

A m

pl i t u d e

A m

pl i t u d e

Time

Fréquence



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Mouvement harmo nique Mouvement harmon ique Mouvement harmon ique

Un Cycle AmplitudeCrête

Amplitude Cr à Cr

AmplitudeRMS

+1

4 = 2 = 0

3

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Form es de rep résentatio n de lavib rat io n m écaniq ue Form es de rep résen tation de laForm es de rep résen tation de lavib rat io n m écaniq ue vib rat io n m écaniq ue

tps

A

tps

A

tps

A

Déplacem ent

Vitesse

Accélérat ion

Unité : µm

Unité : mm/s

Unité : g (1g = 9.81 m/s 2)



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A m p

l i t u d e

T e m p s

A m p l i t u d e

Time

Amplitude

Temps

Fréquence

F r e q u e n c e

A m p l i t u d e

2-Traitement d u s ign al (FFT) 2 2 - - Traitemen t du sig nal (FFT) Traitemen t du sig nal (FFT)

f 1 f 2 f 3T1

T2

T1

tps

f

A A (Cr-Cc)

• Vibration harmonique

• Vibration périodique nonharmonique

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3. Les trois règles du diagnos tic vibratoire 3. Les3. Les trois trois règles règles du d iagnos ticdu d iagnos tic vibratoire vibratoire l Chaque machine génère une vibration spécifique

l Les fréquences des vibrations sont déterminées par lacinématique de la machine et sa vitesse

l Une mesure vibratoire présente de l’information en

provenance plusieurs composants



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Délignage Délignage Délignage Le délignage apparait généralement

à 1, 2 ou 3 x la vitesse de rotation

Délignage

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Défau ts de ro ulement Défau ts Défau ts dede roulement roulement

Défaut d’éléments roulants(BSF)

Défaut de cage

(FTF)

Défaut de bague interne(BPFI)

Défaut de bague externe(BPFO)

Quatres défauts de roulement



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Vibration générée par les défau ts deroulement VibrationVibrationgénérée générée par lespar les défauts défauts dederoulement roulement

Impacts sur la piste externe

Impacts sur la piste interne

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Vibrat ion générée par les défau ts deroulement VibrationVibrationgénérée générée par lespar les défauts défauts dederoulement roulement

Modulation du signalde la piste interne

Impacts sur la piste externe

Impacts sur la piste interne



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Défau t de ro ulem ent Défau t Défau t dede roulement roulement

Défaut roulement

Les défauts de roulement apparaissentcomme plusieurs pics liés

à la géométrie du roulement

L’analyse L’analyse vibratoire vibratoire enenmaintenancemaintenance préven tive p réven tive p rév is io nnel le p rév is ionnel le Mesures et analyses des

vibrations



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1. Les c apteurs 1. Les c apteurs 1. Les c apteurs l Capteur de déplacement, de proximité, parfois appelé

proximitor

– mesure le déplacement relatif de l'arbre par rapport au palier, enmicron (µm)

l Capteur de vitesse

– mesure la vitesse de la vibration en mm/s

l Accéléromètre – mesure l'accélération de la vibration en g

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Les cap teur s : c ritères d e ch oix Les capteu rs : c ritères d e cho ix Les capteu rs : c ritères d e cho ix l L'application de prédilection des capteurs de déplacement est le

contrôle des paliers lisses (turbo machine)

– mesure le déplacement de l'arbre et sa position par rapport au

palier (usure, frottement, centrage)

l Les capteurs de vitesse sont de moins en moins utilisés et ne font

plus l'objet de recherche intensive

– moins performant

– plus cher

– plus fragile



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Les cap teur s : c ritères d e ch oix Les capteu rs : cr itères d e ch oix Les capteu rs : cr itères d e ch oix l Les accéléromètres sont largement utilisés en industrie:

– qualité des mesures

– robustesse (choc, température, cablâge, ...)

– réponse en fréquence très étendue (de 2Hz à 15kHz)

– grande variété de modèles en fonction de l'application

– facilité de montage

– prix

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2. Localisat ion des po ints de mesure 2.2. Localisation Localisation des points dedes points de mesure mesure

MxAPxA

PNHPNV

PAHPAV

MAHMAV

MNHMNV

2 par roulement + 1 axial par arbre



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4. Détec tion des défau ts (m éthode etappareil de m esures) 4. Détec tion des défau ts (m éthode et4. Détec tion des défau ts (m éthode etappareil de mesu res) appareil de mesu res) l Niveau global : norme ISO 10816-3

l Bandes de fréquence

l Tendances

ROUL - ROULEMENT34407 - VENTILATEUR FONDEUR FOUR 3

06/06/0113:18:23

A

06/06/0113:19:16

Pleine ech

250.%

dedéfau

VNH

VNV

Valeur Globale

Sub Harmonique

1xRPM Balourd

2-3xRPM Align

4-7xRPM Jeu

8-20xRPM Roul1

20-60RPM Roul2

HauteFréquence

ROUL - EXHAUST FAN-1 -BPFOFAN-1 -VNA V ENTILATEUR NON COUPLAGE AXIAL

Tendancesde

ROULEMENT

--RefdebaseValeur 1.054Date: 01/13/88

0 100 200 300 400 500

0

5

10

15

20

Jours: 01/13/88 à 04/11/89

R M S V i t e s s e e n m m

/ S e c

ALERTE

DEFAUT

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Norm e ISO 10816-3 Norm e ISO 10816 Norm e ISO 10816 - - 3 3



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BAL - OVENS MZ M10 -ToutK4G2AW001 -VC* VENTILATEUR COUPLAGE HORIZONTAL

Marque: BPFO SKF 2313

Route Spectre04/21/94 11:27:45

GLOBAL= 6.50 V-DGRMS = 6.51LOAD = 100.0T/M = 2075. (34.58 Hz)

0 200 400 600 800 1000

0

1

2

3

4

5

Frequence en Hz

R M S V i t e s s e e n m m

/ S e c

Alarme sur le niveau g lobal Alarme Alarme su r su r lele niveau niveau global global

Détecte généralement le balourd (souvent amplitude élevée)

Vibration totale de la machine : Cfr norme ISO 10816-3

Niveau global RMS

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BAL - OVENS MZ M10 -ToutK4G2AW001 -VC* VENTILATEUR COUPLAGE HORIZONTAL

Marque: BPFO SKF 2313

Route Spectre04/21/94 11:27:45

GLOBAL= 6.50 V-DGRMS = 6.51LOAD = 100.0T/M = 2075. (34.58 Hz)

0 200 400 600 800 1000

0

1

2

3

4

5

Frequence en Hz

R M S V i t e s s e e n

m m

/ S e c

Alarme sur Niveau g lobal Alarme Alarme su r su r Niveau Niveau global global

Pas assez sensible pour détecter des défauts avancés deroulement (souvent amplitudes plus faibles)

Vibration totale de la machine : Cfr norme ISO 10816-3

Niveau global RMS



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Bandes de fréqu enc e Bandes Bandes dede fréquence fréquence Division du spectre en bandes de fréquence calculées en fonctiondes défauts

potentiels pouvant se développer sur la machine

1X

2X3X- 6X

BEARING BAND 1 BEARING BAND 2

9-30X RPM

30-50X RPM

Déséquilibre

Délignage

JeuRoulement avancé Roulement début

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Ban des de fréqu ence et tendances Bandes Bandes dede fréquence fréquence etet tendances tendances

Tendance dubalourd

Alarme

Am

pl i t u d e

Sub-Harmonic

1X 2X RoulementRoulement Dentures Roulement

1xRPM 2xRPM

3mm/sec

1.5mm/secTemps

(Jours )Temps(Jours )

Tendance duroulement

10-20xRPM

3. vibration

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