CHAPITRE III
Contrôle et Equilibrage d'un Défaut
de Balourd sur un Banc d'Essai
Chapitre III Contrôle et Equilibrage d'un Défaut
de Balourd sur un Banc d'Essai
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III.1. Introduction
L'équilibrage est le procédé par lequel
on tente d'améliorer la répartition de la masse d'un rotor de
façon que le rotor tourne dans ses paliers sans créer de forces
centrifuges non compensées. L'équilibrage des rotors contribue
à prolonger la durée de vie des équipements. Il peut
être réalisé sur une machine à équilibrer
(fixe, équilibrage en atelier) ou encore à l'aide d'un analyseur
de vibrations (portatif, équilibrage sur site).
Dans ce chapitre, nous allons simuler un problème de
balourd sur un banc d'essai et apprendre à résoudre ce
problème. Enfin, interprétons les résultats.
III.2. Importance de l'équilibrage
Les vibrations produites par un rotor
déséquilibré créent une surcharge sur les paliers
et sur la structure de la machine en général.
L'équilibrage du rotor s'avère nécessaire pour
éviter une ou plusieurs des situations suivantes
· Une diminution de la vie utile de la machine, de la
durée de vie des roulements et de l'intégrité de la
structure.
· Un accroissement de la fréquence des entretiens
requis par la machine.
· Une production de moins bonne qualité par les
équipements tels que les machines-outils et les rectifieuses, les
machines à papier, les laminoirs, etc.
· Une détérioration de la qualité
de vie au travail en ce qui a trait au bruit, à la
sécurité et au confort (vibrations transmises au corps par le
plancher par exemple).
L'équilibrage ne doit surtout pas se limiter aux seules
machines dont la condition de déséquilibre est telle qu'il y a
imminence de bris. [51]
III.3. Technique de la réparation
L'organisation internationale de normalisation (ISO) (1973) a
publié des documents sur la classification des rotors et la
qualité de l'équilibre des corps rigides en rotation, qui sont
également abordés par Rieger (1986).
Les rotors peuvent être classés en
systèmes rigides ou flexibles en fonction de leur comportement dynamique
aux vitesses de fonctionnement. La classification d'un rotor peut être
facilement déterminée en effectuant une analyse de la vitesse
critique du système. Si la déformation ou l'énergie
potentielle dans les roulements représente plus de 80 % de
l'énergie de déformation totale du système, le rotor peut
être classé comme rigide. Un rotor à corps rigide est un
rotor qui peut être équilibré dans deux plans arbitraires.
Le rotor semble maintenir l'équilibre dans toute sa gamme de vitesse de
fonctionnement.
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D'autre part, si l'énergie de déformation de
l'arbre commence à dépasser 20 % de l'énergie de
déformation du système et que le rotor fonctionne à une ou
plusieurs vitesses critiques, il peut être considéré comme
un rotor flexible ou quasi-flexible. Dans ces circonstances, un
équilibre du corps rigide à deux plans peut ne pas être
adéquat, et des poids de compensation supplémentaires peuvent
devoir être placés le long de l'arbre pour minimiser l'amplitude
des vibrations à la vitesse.
Un rotor rigide est un rotor dont la vitesse de service est
inférieure à 50% de sa première vitesse critique.
Au-dessus de cette vitesse, le rotor est dit flexible. Un rotor rigide peut
être équilibré en effectuant des corrections dans deux
plans quelconques choisis arbitrairement. La procédure
d'équilibrage des rotors flexibles est plus compliquée, en raison
des déviations élastiques du rotor.[28] , par exemple .cas d'un
rotor classe 2, 3,4 ou 5 :
Marge de séparation
Amplitude de vibration
1ère vitesse
qe
Généralement 10 % ou
plus
2ème vitesse critique
Vitesse de
fonctionnement
Fig.III.1. Analyse d'ordre (résonance) de
démarrage d'un rotor classe 2, 3, 4 ou 5
[42]
L'ISO a classé les rotors afin de décrire le
type et la qualité de l'équilibrage nécessaire pour chaque
cas particulier. Cinq classifications de base sont présentées par
l'ISO [52] :
Classe 1 : Rotors rigides : Elle couvre 90%
de toutes les applications [26] .Ces rotors peuvent être
équilibrés dans deux plans axiaux arbitraires et resteront
équilibrés dans toute la gamme des vitesses de fonctionnement.
Classe 2 : Rotors quasi-flexibles : Ces
rotors ne sont pas parfaitement rigides mais peuvent être
équilibrés de manière adéquate dans une machine
à équilibrer à basse vitesse et conserveront un
fonctionnement régulier dans toute la gamme de vitesses.
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Peuvent être équilibrés à l'aide
d'une technique d'équilibrage modifiée (le choix des plans de
correction est ici essentiel).[26]
Classe 3 : Rotors flexibles : Ces rotors ne
peuvent pas être équilibrés dans une machine à
équilibrer à basse vitesse et nécessitent une ou plusieurs
corrections du plan de compensation à haute vitesse.
Classe 4 : Rotors à fixation flexible
: Ces rotors peuvent être classés dans la classe 1, la classe 2
,ou la classe 3 : rotors mais ont des composants en eux-mêmes ou
attachés de manière flexible.
Classe 5 : Rotors flexibles à une
vitesse : Ces rotors peuvent être classés comme les rotors
flexibles de classe 3 mais sont équilibrés pour fonctionner
à une seule vitesse.
III.4. L'équilibrage (La correction)
Pour régler l'équilibreuse. Une fois
l'équilibreur réglé, le rotor est chargé et
mesuré. Lorsqu'il n'est pas dans la tolérance, nous devons
effectuer une correction. Jusqu'à présent, le processus a
été simple, la machine est conçue de cette
façon.
La correction est souvent difficile à réaliser.
Les concepteurs ne prennent pas toujours des dispositions (adéquates)
pour corriger les déséquilibres lors de la conception des rotors.
Parfois, il n'y a aucun moyen d'enlever ou d'ajouter suffisamment de
matériau, le matériau disponible ne se trouve pas dans des zones
efficaces (petit rayon, proches les unes des autres, non séparées
du centre de masse) ou le problème réside dans la
précision nécessaire à l'enlèvement de la masse -
par exemple, dans le cas d'un meulage à main levée, où la
compétence de l'opérateur est essentielle pour une
opération efficace sans endommager les pièces, la correction du
déséquilibre est un domaine où la variabilité est
immense. Les corrections peuvent ne représenter que quelques
milligrammes sur un petit rotor à grande vitesse ou plusieurs
kilogrammes sur une grande hélice de navire. L'équilibrage a
souvent lieu sur des assemblages presque finis et l'apparence après
l'équilibrage est importante. Le débit de production peut
signifier qu'il ne reste que quelques secondes pour effectuer la correction.
Dans de nombreux cas, un système d'équilibrage de production peut
impliquer une ligne de transfert multiposte.
Afin d'obtenir une correction efficace du
déséquilibre, nous devons décomposer le problème en
une série de petites décisions. Il n'existe que trois choix pour
la correction [26] :
Choix n° 1 - Ajouter de la masse -
Boulonner un bloc, ajouter une vis, ajouter une rondelle sous
une vis, mélanger du mastic époxy et l'appliquer ou souder un
bloc en place. Attention : obstruction qui empêchera le rotor
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de tourner. Assurez-vous que le poids ne peut pas s'envoler et
n'affaiblissez pas le rotor en perçant et en taraudant un trou pour
appliquer un poids.
Choix n° 2 - Enlever la masse -
Percez, fraisez, rectifiez, enlevez le poids
d'équilibre (peut-être une rondelle sous un boulon). Il faut faire
attention à : couper trop profondément, affaiblir une partie du
rotor qui pourrait se déformer à la vitesse de fonctionnement,
endommager les enroulements de l'armature et laisser des copeaux sur les
tourillons qui pourraient endommager la machine ou le rotor lors de la
prochaine mesure.
Choix n° 3 - Redistribuer la masse -
Bagues asymétriques qui tournent, variation de la
longueur des boulons maintenant la poulie sur l'arbre, rotation de la poulie
sur l'arbre ou ouverture d'un alésage sous-dimensionné avec un
décalage radial pour corriger le déséquilibre (centrage de
la masse). Attention au serrage excessif des pièces réglables,
à un décalage trop important des excentriques (limite la
précision) ou à un décalage trop faible (limite la
correction maximale).
Il est essentiel de s'assurer que les pièces
réglables ne bougent pas en service, car cela peut entraîner un
déséquilibre important ou un contact avec des composants non
rotatifs, avec des résultats catastrophiques.
En examinant un rotor spécifique, nous décidons
d'abord lequel des trois choix est le plus approprié. Dans le cadre de
ce choix, nous décomposons ensuite les options et examinons les volumes
de production. Parmi les autres considérations, citons l'entretien et la
sécurité.
Si l'enlèvement de matière est utilisé,
il se peut que des copeaux doivent être aspirés. Avec n'importe
quel outil de coupe, il est nécessaire d'utiliser des protections pour
protéger l'opérateur.
III.4.1. Types d'équilibrage
Il y a plusieurs types d'équilibrage lié au les
plans de balourd :
1) Équilibrage 1 ou 2 plans des structures rigides:
-Équilibrage 1 plan (dit statique): équilibrage
des forces de translation -Équilibrage 2 plans (dit dynamique):
équilibrage des moments de rotation.
2) Équilibrage multi-plans des structures flexibles:
on ajoute 1 plan par fréquence de résonance inférieure
à la fréquence de rotation.[53]
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III.5. Logiciel VIB360 STUDIO
Ce logiciel est utilisé dans laboratoire de de
l'unité de vibration dans l'entreprise de DML pour l'analyse vibratoire
des machines tournants. Les utiles de l'analyseur diagnostic vibratoire &
gestion des mesures et comme suite :
-Gestion des résultats et sauvegarde des signaux
temporels longs dans une base de données. -Automatisation et
personnalisation des analyses, aide à l'interprétation
directe.
-Traçabilité, généralisation des
possibilités de contrôle et de modification.
-Installation sur PC Windows permettant l'acquisition, l'analyse,
la gestion et l'édition. III.5.1. Représentation «
objets »
Un organigramme permet l'organisation des points de mesure
suivant la structure de l'objet étudié, cette structure est
représentée par deux fenêtres interactives
- Sous forme d'organigramme. - Sous forme de tableau.
L'organigramme peut être facilement modifié et
étendu grâce aux fonctions copié, collé,
glissé, renommé, changé de niveau même après
chargement des données.
La création d'une nouvelle étude crée
automatiquement les fichiers nécessaires pour les données, la
structure, et les rapports édités. [54]
III.5.2. La base de données
Avec une interface permet d'accéder rapidement aux
informations, de sécuriser l'administration, et d'échanger des
données standardisées (norme MIMOSA). Les signaux peuvent
être enregistrées directement depuis le R (pilotage du PC pilotage
de carte d'acquisition) ou transférés depuis tout système
d'acquisition (formats. Bin ou. Wav). Les signaux temporels et les conditions
d'essai sont archivés et attachés à chaque point de
mesure. Les paramètres sont choisis dons un menu ; des voleurs
particuliers peuvent être créés à la demande.
L'historique des mesures et des analyses est conservé pour
l'étude de l'évolution et assurer la traçabilité
des opérations. Il est toujours possible de corriger les
paramètres, de modifier les analyses et même de créer une
nouvelle série.
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Fig.III.2. Interface d'objets de la base de
données
III.5.3. Les analyse
Elles sont programmées par l'utilisateur,
individuellement ou par groupe de points de mesure. Il est toujours possible de
visualiser le signal, d'en explorer les propriétés directement et
de choisir les zones sur lesquelles on fait porter les analyses. Une large
gamme d'outils d'analyse paramétrables et sauvegardée
individuellement est intégrée au logiciel [54] :
- FFT (bandes fines et bandes l / l et 1 / 3 d'octaves, Zoom)
- Démodulation d'amplitude, phase, fréquence
- Enveloppe,
- Cepstre,
- Calcul d'orbite,
- Filtre de Gilbert, Filtre temporel Iong.
- GDE (diagnostic des engrènements)
- Fonction de transfert
- Kurtosis, Crête par bandes
- Toute fonction mathématique
Selon la sélection par cases à cocher, les
points de mesure peuvent être affectés des mêmes analyses
qui peuvent être traitées en même temps. Les graphes
d'analyse peuvent toujours être associés à un tableau
d'identitcation des pics, de visualisation des harmoniques etc. Le graphisme
est paramétrable.
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Fig.III.3. Interface des signaux et
analyses.
Fig.III.4. Analyseur de spectre FFT
III.6. Simulation un défaut du balourd sur kit
simulateur
On faits des essais pour apprendre les effets d'un balourd sur
notre kit-simulateur (figure III.4). Ce kit simulateur est une machine de
classe 1 car la puissance qui demande est inférieure à 15 KW et
considérant la taille. Le kit simule quelques défauts qui se
produisent dans les machines asynchrones et toutes les machines tournantes.
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Boîtier de contrôle
Moteur de lancement
Courroie
Accéléromètre
Accouplements
Roulements
Disque
Capteur de vitesse
Fig.III.5. Kit simulateur des défauts au
laboratoire de l'unité de vibration DML
(SONATRACH - Laghouat
2022)
Th. Zürrer CH 8055 Zürich
Type : E P V 65 TG
|
|
|
|
190 V
|
E1
E2
|
160 V
|
A1
A2
|
|
0.13 A
|
2.0 A
|
|
|
|
220 W
|
4000 tr/min
|
Nbr S : 480262
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Fig.III.6. Plaque Signalétique du moteur de
lancement.
Les différents capteurs
(accéléromètre et capteur de vitesse) sont
connectés sur l'ordinateur à partir la carte d'acquisition.
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Fig.III.7. Carte d'acquisition.
La mesure de la phase, essentielle pour localiser la "partie
lourde" dans le rotor à équilibrer, requiert l'emploi d'un
capteur tachymétrique. Le capteur tachymétrique, monté
à une distance appropriée de la surface du rotor.
Les figures suivantes montrent le montage de
l'accéléromètre et de la sonde photoélectrique de
même que celui d'une bande réfléchissante fixée sur
le rotor. Le passage de la bande réfléchissante déclenche
la sonde photo-électrique une fois par tour et une impulsion est
envoyée à l'analyseur de vibrations.
Fig.III.8. Capteur de vitesse
(photoélectrique).
La mesure de l'amplitude vibratoire, proportionnelle à la
force produite par le balourd, requiert l'emploi d'un
accéléromètre monté sur le palier du roulement.
Fig.III.9. Un accéléromètre
(piézoélectrique)
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D = 100 mm
Point de
référence (0°)
de
l'accéléromètre
( le
même
référence
d'équilibrage )
Boulon pour
crée un
balourd
M = 1.2 kg
Ruban
adhésif
réfléchissent
comme un point
de référence pour
le capteur
de
vitesse
Fig.III.10. Création d'un balourd.
Mesure le poids de boulon pour créer le balourd, poids de
boulon est 1.7g.
Fig.III.11. La masse de boulon. III.6.1. Procédure
d'équilibrage
Le boulon à crée le balourd, pour
équilibrer le rotor, nous devons placer une masse de correction d'une
certaine grosseur à un endroit où elle annule le balourd du
rotor, c'est-à-dire en un point qui lui est diamétralement
opposé. Pour ce faire, il faut déterminer la valeur et la
position de la masse de correction.
III.6.1.1. Lancement 1 : Analyse d'ordre et analyse
spectral (FFT) de balourd initial
Analyse d'ordre : Avec un démarrage
monté en vitesse pour voir les ordres dominants (0-3000 tr/min).
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Fig.III.12. Trends de démarrage Amplitude /
Phase.
La vitesse de service 3000 tr/min, en observe qui la
première vitesse critique et 2200 tr/min.
- Le rotor est dans la classe 2 (quasi-flexible), Parce que la
vitesse de fonctionnement du rotor au-dessus de sa première vitesse
critique.
- Ordre 1 dominant et la rotation de la phase 180° au
0° explique clairement un problème du balourd.
La procédure d'équilibrage consiste d'abord
à mesurer la vibration causée par le déséquilibre
du rotor.
Analyses spectral (FFT) : à vitesse de
fonctionnement de 3091 RPM (51,52 Hz)
On choisit 3000 RPM comme vitesse de fonctionnement, pour
préserver les composants de l'émulateur car ils sont anciens
(moteur, courroie).
Fig.III.13. Signal FFT d'un capteur
accéléromètre position vertical.
On prendre cette révèle d'un problème de
balourd signifier par la présence 1X=51.52 Hz (3091 RPM) d'amplitude
d'accélération de AA0 = 160.34 mg avec une amplitude de vitesse
de la vibration absolue mesurée AV0= 4,86mm/s.
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Un rotor déséquilibré : Le déphasage
entre un capteur position vertical et horizontal doit être #177;
(90° --> 30°)
Fig.III.14. Signal indique un déphasage entre le
capteur vertical et le capteur horizontal
Le déphasage indiqué entre le capteur vertical et
le capteur horizontal est de - 88.15°.
Fig.III.15. Signal indique un balourd initial avec un
phase ö0 = 0,20°
Donc, le balourd initial d'amplitude AV0= 4,86 mm/s
avec un angle ö0 = 0,20 ° de phase du signal vibratoire par rapport
à l'impulsion du capteur vitesse.
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III.6.1.2. Lancement 2 : Avec une masse d'essai
III.6.1.2.1. Choix d'une masse d'essai
Les calculs de correction du déséquilibre sont
basés sur les changements que produit la masse d'essai sur l'état
initial du rotor. Il est donc important de choisir une masse qui permette
d'obtenir de bons résultats. Un sélectionnent d'une masse trop
petite ne donne aucun changement d'amplitude ou de phase, par ailleurs le
sélectionnent d'une masse trop grande peut endommager la machine.
La valeur du balourd résiduel admissible
Uadm peut servir à donner une valeur appropriée de la
masse d'essai mess.
Le balourd résiduel admissible Uadm est obtenu
en multipliant le balourd spécifique eadm par la masse du rotor
M, soit :
??
On trouve le balourd spécifique eadm
à l'aide de l'abaque ISO 1940 (Annexe) en fonction du
degré de qualité d'équilibrage requis et de la vitesse
maximale de fonctionnement du rotor.
On choisit la vitesse de fonctionnement (rotation ou service)
Nr = 3000 RPM comme point dans l'axe X et on dépose-le sur la
line de classe de rotor G (dans notre cas G 6.3), L'intersection à
partir de laquelle on obtient le point eadm dans l'axe Y. On trouve
que :
?? ?? ??
Donc :
??
La norme ISO 1940 recommande de choisir une masse d'essai
équivalente à 5 à 10 fois la masse équivalente
mr le balourd résiduel admissible Uadm . On peut
convertir le balourd résiduel Uadm en une masse
équivalente (appelée aussi une masse résiduelle
mr), Pour obtenir la masse résiduelle mr nous
divisons le balourd résiduel Uadm par le rayon de correction
Rc, soit la distance entre l'axe de l'arbre et l'emplacement de la
masse la masse de correction. Sur de nombreux rotors, le rayon de correction
Rc et le rayon Ress de pose de la masse d'essai sont
identiques. Par conséquent :
??
?? (III.2)
?? ?? (III.3)
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Avec les unités suivantes :
eadm : (g · mm/kg)
M : (kg)
Ress : (mm)
mr : (g)
mess : (g)
Il arrive que la masse d'essai calculée de cette
façon soit trop petite. Toutefois, il vaut mieux avoir une masse d'essai
trop faible plutôt que de risquer d'endommager le rotor. Avec
l'expérience, nous en viendrons à estimer la masse d'essai
adéquate.
Après avoir établi l'état initial du
rotor sous la forme des valeurs AV0 et ö0, on placer une
masse d'essai connue sur le rotor. La masse d'essai a pour effet de modifier
l'amplitude et l'angle de phase de la vibration. On obtient alors les mesures
suivantes : AV1 et ö1, soit l'amplitude et la phase de
la vibration avec la masse d'essai.
On choisit une masse d'essai mess=1,6 g selon
l'expérience de l'ingénieur et sans calcule, parce que nous
connaissons déjà la masse du boulon qui a créé le
balourd. La masse d'essai situé à öess = 0°
(le lieu de la masse d'essai est comme un référence
d'équilibrage).
Mesure le poids de la masse d'essai, mess =1.6g.
Fig.III.16. Poids de la masse d'essai.
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Analyses spectral (FFT) : A vitesse de
fonctionnement de 3122.4 RPM (52.04 Hz)
Fig.III.17. Signal FFT d'un capteur
accéléromètre position vertical
Le capteur accéléromètre position
vertical révèle un problème de balourd signifier par la
présence 1X=52.04 Hz (3122.4 RPM) d'amplitude
d'accélération de AA1 =51.94 mg avec une amplitude de
vitesse de la vibration absolue mesurée AV1= 1,56 mm/s.
Fig.III.18. Signal indique un balourd résultant
avec un phase ö1 = - 8,77 °
Donc, le balourd résultant (après avoir
ajouté une masse d'essai) est d'amplitude AV1=1,56 mm/s avec
une phase ö1 = - 8,77 °.
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III.6.1.3. Lancement 3 : Avec une masse de
correction
L'étape suivante consiste à calculer la masse et
l'angle de correction requis. Il existe deux méthodes pour trouver ces
valeurs : par le tracé d'un diagramme vectoriel ou par le recours
à un programme d'équilibrage.
III.6.1.3.1 Par méthode graphique ( Diagramme
vectoriel )
La méthode par le tracé d'un diagramme vectoriel
a l'avantage de visualiser les forces en jeu. Elle peut aussi d'aider à
mieux comprendre comment on parvient à réaliser la correction du
balourd dans un rotor déséquilibré.
Les mesures sont effectuées :
- AV0= 4,86mm/s et ö , °, soit
l'amplitude et l'angle de phase du balourd initial.
- AV1= 1,56 mm/s et ö - 8,77 °, soit
l'amplitude et l'angle de phase du balourd avec la
masse d'essai.
On déterminer les valeurs de la masse et de l'angle de
correction en représentant d'abord les mesures sous la forme de vecteur.
Le diagramme vectoriel des valeurs mesure, montré à la figure
III.22, est construit selon la procédure suivante :
1. Traçage de vecteur V0 représentant le
balourd initial. La longueur de V0 est égale à
l'amplitude AV0 et sa direction est donnée par l'angle de phase
ö0 (figure III.19).
2. Traçage d'autre vecteur V1
représentant le balourd résultant (amplitude AV1
et
angle de phase ö1) mesuré avec la masse
d'essai (Fig.III.19).
V1= AV1(cos(ö1) + j*sin(ö1))
Application numérique:
V1=1,56 (cos(- 8,77) + j x sin(- 8,77)) =1.5418 -
0.2379i
3. Traçage de vecteur de la pointe de V0
à celle de V1 en prenant soin de lui donner la direction
indiquée (figure III.19). Le nouveau vecteur Ve
représente la contribution de la masse d'essai seule sur la
nouvelle condition de déséquilibre du rotor.
Application numérique:
Ve=V1-V0 = (1.5418 - 0.2379i ) - (4.8600 + 0.0170i) =
-3.3182 - 0.2549i
Ve = C(1.5418 , 0.2379) - B(4.8600 , 0.0170 )
Cette information permet de localiser avec précision la
position de la masse de déséquilibre à l'origine du
balourd initial et de calculer la masse de correction nécessaire pour
l'éliminer sinon pour le réduire à une valeur
acceptable.
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Les valeurs mesurées étant
représentées sur le diagramme vectoriel, les calculs, se font
comme suit :
Fig.III.19. Diagramme vectoriel de V0, V1 et Ve pour
l'unité : 1mm x = 0.05 mm y
[S. Kouidri et K. Ghris]
Fig.III.20. Diagramme vectoriel de V0, V1 et Ve pour
l'unité : 1mm x = 1 mm y
[S. Kouidri et K. Ghris]
1. Traçage de nouveau vecteur Ve'
parallèle au vecteur Ve' existant, suivant la
même direction mais à partir de l'origine. (Figure III.21).
Application numérique:
Ve'= Ve' = -3.3182 - 0.2549i = E(-3.3182 , 0.2549 ) - A(0, 0
)
2. On reproduirons le vecteur V0 de l'autre
côté de l'origine mais dans une direction opposée. Le
nouveau vecteur appelé Vc représente la
position et la valeur du balourd nécessaires pour annuler le balourd
initial V0 et ainsi équilibrer le rotor (figure III.21).
Application numérique:
Vc = - V0 = - (4.8600 + 0.0170i) = - 4.8600 -
0.0170i
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Analyse Vibratoire des Machines sur un Banc d'Essai - Cas
d'un Disque Tournant - 70
Fig.III.21. Diagramme vectoriel de V0 , V1 , Ve , Ve'
et Vc pour l'unité : 1 mm
x=0,05mm y [S. Kouidri et K. Ghris]
Fig.III.22. Diagramme vectoriel de V0 , V1 , Ve , Ve'
et Vc pour l'unité : 1 mm
x=1mmy [S. Kouidri et K. Ghris]
Note : les figures III.19 - III.22 crée et disponible sur
internet [55]
Connaissant l'effet de la masse d'essai, l'étape
suivante consiste à augmenter ou à réduire cette masse de
façon à la rendre égale au balourd et au besoin, à
la déplacer angulairement jusqu'à ce qu'elle soit
diamétralement opposée au balourd. Ce calcul, normalement fait au
moyen d'un programme d'équilibrage ou d'un diagramme vectoriel, on donne
la valeur mc de la masse de correction et l'angle de correction c
:
' g (III.6)
Chapitre III Contrôle et Equilibrage d'un Défaut
de Balourd sur un Banc d'Essai
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d'un Disque Tournant - 71
On place la masse de correction à la position
indiquée par l'angle de correction. Un angle de correction positif
indique que l'angle doit être mesuré dans le sens de la rotation.
Pour un angle de correction négatif, l'angle doit être
mesuré dans le sens inverse de la rotation. La masse de correction doit
être montée au même rayon que la masse d'essai.
Position de la masse d'essai
Direction de rotation
Fig.III.23. Détermination de la position de la
masse de correction [28] III.6.1.3.2 Par méthode
numérique ( Un logiciel )
Maintenant, nous allons montrer les résultats
d'équilibrage à l'aide d'un logiciel de calcule
d'équilibrage.
Fig.III.24. Interface de logiciel
d'équilibrage
On déplacer la masse d'essai et placer une masse de
correction mc= 2,4 g a situé à öc = -4
°.
Chapitre III Contrôle et Equilibrage d'un Défaut
de Balourd sur un Banc d'Essai
Fig.III.25. Poids et positionnement de la masse de
correction. III.6.2. Résultat final (Vibration
résiduelle)
Il reste maintenant de poser la masse de correction à
l'endroit approprié sur le rotor et à mesurer de nouveau
l'amplitude de la vibration. Si la vibration résiduelle ne se trouve pas
en deçà d'un seuil acceptable, on reprendre le cycle
d'équilibrage.
Analyses spectral (FFT) : A vitesse de
fonctionnement de 3024 RPM (50.40 Hz)
Fig.III.26. Signale FFT après
l'équilibrage d'amplitude d'accélération.
L'équilibrage d'amplitude d'accélération de
AA2 =25.29 mg avec une amplitude de vitesse de la vibration absolue
mesurée AV2= 0,78 mm/s.
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Chapitre III Contrôle et Equilibrage d'un Défaut
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