Expertise vibratoire des machines tournantes

SUIVI & DIAGNOSTIC VIBRATOIRE

Notions

9- Diagnostic de défauts des machines tournantes:

A l'aide des différentes informations collectées des paliers des machines tournantes, un lien sera établi entre le phénomène vibratoire et sa cause mécanique. Si une anomalie est détectée, le diagnostic permet de fixer de nouvelles périodicités de mesure ou de tirer une conclusion sur la réparation à effectuer.

9.1- Pompes:

Analyse vibratoire des pompes
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Forces hydrauliques 1 x f ou le nombre d'aubes de la roue mobile par f Rarement une cause de trouble excepté en cas de résonance. La cavitation est normalement un problème de conception
Frottement 1x ou plus la fréquence de rotation de la pompe

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.2- Ventilateurs et souffleries:

Analyse vibratoire des ventilateurs
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible Très élevée plusieurs fois f Marque de référence irrégulière Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Mauvaises courroies A impulsions irrégulières 1, 2, 3, et 4 fois f Mono ou biphasé dépendant de la fréquence, habituellement instable La lampe stroboscopique est le meilleur outil pour figer la courroie défectueuse
Aérodynamique hydraulique 1 x f ou nombre d'aubes du ventilateur ou de la roue mobile par f Rarement une cause de panne, excepté en cas de résonance

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.3- Moteurs électriques et génératrices:

Analyse vibratoire des moteur électriques
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible Très élevée plusieurs fois f Marque de référence irrégulière Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques Habituellement basse 1 x f Marque de référence unique Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Electrique Disparaît lorsque le courant est coupé 1 x f ou 1 ou 2 fois la fréquence synchrone Monophasé ou double marque de rotation Si l'amplitude de vibration tombe soudainement lorsque le courant est coupé, la cause est électrique

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.4- Transmissions par courroies en V:

Analyse vibratoire des courroies
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre de poulie Proportionnelle au déséquilibre. Plus forte en direction radiale 1 x la fréquence rotation de la poulie Contrôler chaque fois qu'une poulie est remplacée et réinstallée
Courroies défectueuses Instable 1 et 2 x f de la courroie La fréquence est un multiple de la vitesse de rotation de la courroie. La lampe stroboscopique arrêtera les courroies défectueuses

Panne Inspection à la lampe stroboscopique (mouvement lent)
Courroies dépareillées Contrôler les courroies détendues sur le côté serré (côté ou les courroies approchent le moteur)
Désaxage des poulies Contrôler s'il y a une défectuosité des courroies à l'endroit ou elles quittent la gorge de la poulie
Courroies usées En permettant à la courroie de se glisser lentement sous la lampe stroboscopique, vous pourrez détecter les signes d'usure et de frottement des côtés
Poulies endommagées Faire attention aux gorges faussées ou endommagées qui sont en contact avec les courroies, Lorsque la poulie tourne lentement sous la lampe stroboscopique
Poulies excentriques L'usure de la poulie peut se contrôler en ajustant la lampe stroboscopique de telle sorte que la poulie apparaisse en rotation lente
Usure des gorges de la poulie Une usure d'une gorge de poulie se manifeste si la courroie tourne à une distance de 1,5 mm en dessous du sommet de la gorge. Toutes les courroies doivent tourner au même niveau. Contrôler l'usure avec la lampe stroboscopique.

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.5- Engrenages:

Analyse vibratoire des engrenages
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible Très élevée plusieurs fois f Marque de référence irrégulière Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques Habituellement basse 1 x f Marque de référence unique Au engrenages, la plus grande vibration est au centre de rotation des roues d’engrenage. Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Engrenage défectueux ou bruit d’engrenage Basse : utiliser une mesure de vitesse Très élevée, nombre de dentures par f Marque de référence irrégulière

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.6- Compresseurs centrifuges:

Analyse vibratoire des compresseurs centrifuges
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible Très élevée plusieurs fois f Marque de référence irrégulière Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Mauvaises courroies Irrégulières ou à impulsions 1, 2, 3 et 4 x f Mono ou biphasé dépendant de la fréquence, d’habitude instable La lampe stroboscopique est le meilleur outil pour figer la courroie défectueuse
Force de mouvements alternatifs 2, 3 et 4 x f 1 ou 2 marques de référence dépendant de la fréquence Cette vibration est due à des forces alternatives à l’intérieur du compresseur

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.7- Compresseurs à mouvement alternatif:

Analyse vibratoire des compresseurs à mouvement alternatif
Panne Caractéristique vibratoire
Amplitiude Fréquence Phase Remarque
Déséquilibre Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale 1 x la fréquence de rotation Marque de référence unique Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi Grande en direction axiale, 50 % de la vibration 1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f Monophasé biphasé ou triphasé Survibration axiale sévère apparaîtra souvent; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible Très élevée plusieurs fois f Marque de référence irrégulière Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage 2 x f 2 marques de références légèrement irrégulières Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques Habituellement basse 1 x f Marque de référence unique Au engrenages, la plus grande vibration est au centre de rotation des roues d’engrenage. Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Engrenage défectueux ou bruit d’engrenage Basse : utiliser une mesure de vitesse Très élevée, nombre de dentures par f Marque de référence irrégulière
Frottement Irrégulière 1 x f à la plus haute fréquence Irrégulière Difficile à déterminer, est généralement accompagné d’un bruit audible et d’un changement de phase après un changement de vitesse
Electrique Disparaît lorsque le courant est coupé 1 x f ou 1 ou 2 fois la fréquence synchrone Monophasé ou double marque de rotation Si l'amplitude de vibration tombe soudainement lorsque le courant est coupé, la cause est électrique
Aérodynamique hydraulique 1 x f ou nombre d'aubes du ventilateur ou de la roue mobile par f Rarement une cause de panne, excepté en cas de résonance

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.


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