Avez-vous déjà rencontré de mystérieuses vibrations dans vos machines ? Cet article explore le monde fascinant de l'analyse du spectre vibratoire et son rôle dans le diagnostic du relâchement mécanique. Notre équipe d'ingénieurs expérimentés vous guidera à travers des exemples concrets, révélant comment cette technique puissante peut vous aider à identifier et à résoudre des problèmes courants, vous permettant ainsi d'économiser du temps et de l'argent. Préparez-vous à plonger dans le monde fascinant de la maintenance prédictive !
Le relâchement mécanique est généralement classé en deux catégories principales : le relâchement structurel et le relâchement des composants rotatifs. Cette classification permet d'identifier la cause première et de mettre en œuvre les mesures correctives appropriées.
Les causes sous-jacentes du relâchement mécanique sont multiples et peuvent inclure
Le relâchement mécanique agit comme un amplificateur de vibrations, exacerbant les problèmes existants tels que les déséquilibres et les désalignements. Cet effet d'amplification peut entraîner une cascade de défaillances au fur et à mesure que le relâchement progresse, ce qui peut provoquer une usure accélérée, de la fatigue, voire des pannes catastrophiques dans les cas les plus graves.
Bien qu'il n'existe pas de norme universellement acceptée pour catégoriser les types de desserrement, les praticiens de l'industrie et les analystes des vibrations reconnaissent généralement trois types distincts de desserrement mécanique. Chaque type présente des caractéristiques uniques en termes de spectres de fréquence de vibration et de relations de phase :
Ce type de relâchement englobe les défauts suivants :
- Structures lâches ou résistance insuffisante de la semelle de l'équipement, de la plaque de base et de la fondation en béton.
- Détérioration ou rupture du coulis.
- Déformation du cadre ou de la base.
- Boulons d'ancrage desserrés, etc.
Ces problèmes de relâchement peuvent être facilement observés sur le site et leur impact destructeur est généralement important. Dans les cas les plus graves, ils peuvent exacerber les déséquilibres ou les désalignements de l'équipement.
Mesures de traitement :
Pour les équipements qui sont déjà déséquilibrés ou mal alignés, il est important de traiter simultanément le déséquilibre ou le mauvais alignement.
Le spectre de fréquence typique du relâchement est illustré à la figure 1, et les caractéristiques fondamentales révélées par le relâchement sont présentées dans le tableau 1.
Fig. 1 Diagramme du spectre de desserrement typique du type A
Tableau 1 Caractéristiques de base reflétées par le relâchement de type A
| Paramètres | Caractéristiques de base |
| Fréquence | Le spectre des fréquences de desserrage est dominé par les vibrations à fréquence élevée de 1×-tour |
| Vibrations | En général, la vibration radiale est importante, surtout la vibration verticale, et la vibration axiale est faible ou normale. |
| Phase | En comparant la vibration dans les directions verticale et horizontale, on constate que la vibration a une directivité et que la différence de phase est de 0° ou de 180°. |
Notes :
Ce type de relâchement ne se produit que dans les cas suivants :
Ces problèmes de desserrement peuvent également être observés sur place, mais les problèmes de correspondance des composants internes ne peuvent être détectés et confirmés que par le démontage et l'examen.
Mesures de traitement :
Les vibrations peuvent être réduites en remplaçant les pièces endommagées et en corrigeant l'ajustement des pièces incorrectes, serrage des boulons, etc.
Le spectre de fréquence typique du relâchement est illustré à la figure 2, et les caractéristiques fondamentales reflétées par le relâchement sont présentées dans le tableau 2.
Fig. 2 Diagramme du spectre de desserrement typique du type B
Tableau 2 Caractéristiques de base reflétées par le relâchement de type B
| Paramètres | Caractéristiques de base |
| Fréquence | Harmoniques de fréquence de virage multiples, lorsque l'amplitude de la fréquence radiale de 2× virage dépasse 50% de l'amplitude de la fréquence de 1× virage, cela indique qu'un tel défaut se produit. |
| Vibrations | L'amplitude est quelque peu instable. Lorsque la charge est élevée, la vibration augmente considérablement. |
| Phase | Si une lampe stroboscopique est utilisée pour recueillir les relevés de phase, deux points de référence instables sont généralement affichés. |
Notes :
- Dans des conditions normales, ces symptômes de vibration ne se produisent pas s'il n'y a pas d'autres forces d'excitation.
- Si le relâchement est dû à un roulement lâche du support de roulement ou à des pièces lâches sur l'arbre, la vibration restera principalement à 1x- et 2x-vitesse jusqu'à ce qu'elle s'aggrave et devienne une pulsation ou un impact.
Dans ce cas, la pulsation entraîne la non-linéarité de la forme d'onde dans le domaine temporel, ce qui conduit à de nombreuses harmoniques qui sont plus graves que le relâchement de type C.
- Parfois, la défaillance de l'accouplement est encore aggravée par la rupture et le relâchement du pied de l'équipement, ce qui entraîne l'usure et le relâchement du bloc élastique de l'accouplement. Ce spectre présente également des harmoniques qui dépassent le relâchement de type C.
Ce type de relâchement englobe les défauts suivants :
- Roulements desserrés dans le support de roulement.
- Jeu interne excessif dans les roulements.
- Les coussinets du palier sont desserrés dans le logement du palier.
- Rotor desserré.
- Roulements ou bagues de roulement desserrés, etc.
Ces problèmes peuvent être observés en ouvrant le couvercle du palier. Ce type de desserrement est directement associé aux roulements et aux arbres des équipements rotatifs.
Lorsque le relâchement est important, les roulements, les arbres ou les pièces connexes s'usent ou, dans les cas les plus graves, l'équipement rotatif peut se bloquer complètement.
Mesures de traitement :
Le problème peut être résolu en remplaçant le roulement ou la bague et en ajustant l'ajustement entre les composants.
Le spectre de fréquence de desserrement typique est illustré à la figure 3, et les caractéristiques de base reflétées par le desserrement sont indiquées au tableau 3.
Fig. 3 Diagramme du spectre de desserrement typique du type C
Tableau 3 Caractéristiques de base reflétées par le relâchement de type C
| Paramètres | Caractéristiques de base |
| Fréquence | Si l'amplitude de l'harmonique devient plus importante, la composante de fréquence avec un intervalle de 1/2 fois la fréquence sera également générée (c'est-à-dire 0,5 ×， 1,5 ×， 2,5 ×). Il arrive même que l'harmonique de conversion corresponde à 1/3 de la fréquence. |
| Vibrations | Ce relâchement tend à produire des vibrations très directionnelles d'une amplitude relativement élevée. |
| phase | En général, la mesure de la phase de ce type de défaut est quelque peu instable, mais si la vibration elle-même devient très directionnelle, la différence entre les directions horizontale et verticale sera proche de 0° ou de 180°. |
Notes :
- Le relâchement peut également se produire après que le composant a atteint sa température de fonctionnement et a subi une dilatation thermique.
- La présence d'un pic 1/2x distinct suggère un problème de desserrage plus complexe, impliquant éventuellement un frottement.
- Lorsque le rotor, comme la roue d'une pompe, est desserré, la phase change après chaque démarrage.
- Le spectre vibratoire de ce type de desserrement, caractérisé par de nombreuses harmoniques à 1× la vitesse, indique en fait un problème plus grave, tel qu'un desserrement des roulements et des bagues.
Ce problème peut se traduire par des arbres serrage et une défaillance importante de l'équipement.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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