3.2 Les vibrations
D'après la norme NFE 90-001, une vibration est une
variation avec le temps d'une grandeur caractéristique du mouvement ou
de la position d'un système mécanique lorsque la grandeur est
alternativement plus grande et plus petite qu'une certaine valeur moyenne [4].
En d'autres termes,un système mécanique est dit en vibration
lorsqu'il est animé d'un mouvement de va-et-vient autour d'une position
moyenne, dite position d'équilibre. Si l'on observe le mouvement d'une
masse suspendue à un ressort on constate qu'il se traduit par :
} Un déplacement : La position de la
masselotte varie de part et d'autre du point d'équilibre, de la limite
supérieure à la limite inférieure du mouvement ;
} Une vitesse : variation du
déplacement par rapport au temps. Cette vitesse sera nulle au point haut
et au point bas du mouvement de la masselotte et sera maximale autour du point
d'équilibre ;
} Une accélération : variation
de la vitesse par rapport au temps. Celle-ci permet à la masselotte de
passer de sa vitesse minimale à sa vitesse maximale [7].
Figure 6: Masse suspendue à un ressort
Une vibration se caractérise principalement par sa
fréquence, son amplitude et sa phase.
La fréquence (notée f) est le nombre de
fois qu'un phénomène se répète en un temps
donné. Lorsque l'unité de temps choisie est la seconde, la
fréquence s'exprime en hertz [Hz]. Une vibration qui se produira 20 fois
par seconde aura donc une fréquence de 20 hertz. [7]
1 Hertz= 1 cycle/seconde. La durée
d'un cycle est appelée période (notée T).
La relation liant la période à la fréquence est :
 
On appelle amplitude d'une onde vibratoire la valeur de ses
écarts par rapport au point d'équilibre. On peut définir
l'amplitude maximale par rapport au point d'équilibre appelée
amplitude crête ou niveau crête, l'amplitude double, aussi
appelée l'amplitude crête a crête ou niveau
crête-crête, et enfin l'amplitude efficace aussi connue sous
l'acronyme RMS (RootMean Square en Anglais) qui s'obtient en faisant
la racine carrée de la moyenne du carré du signal [7].
Une machine tournante quelconque en fonctionnement
génère des vibrations que l'on peut classer de la façon
suivante:
Les vibrations périodiques de type sinusoïdal
simple [figure 7 a] ou sinusoïdal complexe [figure 7 b]
représentatives du fonctionnement normal ou anormal d'un certain nombre
d'organes mécaniques (rotation de lignes d'arbres,
engrènements,...) ou d'un certain nombre d'anomalies
(déséquilibre, désalignement, déformations,
instabilité de paliers fluides, déversement de bagues sur
roulements, ...).
Les vibrations périodiques de type impulsionnel [figure
7 c] sont appelées ainsi par Référence aux forces qui les
génèrent et à leur caractère brutal, bref et
périodique. Ces chocs peuvent être roduits par des
évènements normaux (presses automatiques, broyeurs a marteaux,
compresseurs à pistons, ...) ou par des évènements
anormaux comme l'écaillage de roulements ou un défaut sur des
engrenages, un jeu excessif, ...
Les vibrations aléatoires de type impulsionnel [figure
7 d] peuvent, par exemple, être générées par un
défaut de lubrification sur un roulement, la cavitation d'une pompe
[7].
Figure 7: Nature des vibrations
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