2 vibrations globales

MC – Vibrations Rév. A Septembre2001

Analyses vibratoires

Les vibrations


D'où proviennent les Vibrations ?

vibrations = symptôme

défaut = force

Forces Internes

Mobilité dela structure

Vibrations

Vibration = Force x MobilitéVibration = Force x Mobilité


Fonction de transfert

n

changement proportionneldans la vibration

Hz

8dB

Log

Vibration

A

n Hz

changementdans la force

8dB

Log

Force

Fonction detransfertn Hz

mobilité constanteLog

Force et Vibration

Forced’entrées

x = Vitessevibratoire

Réponse du systèmeMobilité

Paramètres structuraux :MasseRigiditéAmortissement

Forces créées par :BalourdChocFrictionAcoustique

Paramètres de vibration :AccélérationVitesseDéplacement


Mouvement circulaire uniforme

Vibration harmonique simple, x = Asin(ωt+ α)

Déplacement Vitesse Accélération

t tt

Accélérationa

1ms-2 (m/s2) = 0.102g = 39.4 in/s2

Vitessev

Déplacementd

1ms-1 (m/s)

1m

= 3.6 km/h = 39.4 in/s

= 1000 mm = 39.4 in

Les unités demesure vibratoire

1g ≡ 9,80665 ms-2


Accélération, Vitesse et Déplacement

M

M a

M

d

m

md v

m

v

d

v

Vitesse

Accélération

va

d

Temps(vibration simple)

a a

DéplacementFréquence

(machine vraie)


Les vibrations

Introduction à la détectiondes défauts


Buts de la surveillance

Maintenance conditionnelle3 objectifs = 3 méthodes = 3 moyens

Surveillancesuivi

Permanence

Spectre

Niveau global

Sécuritédétection

Diagnosticoptimisation

simplicité

rapidité

puissance


Collecteur de données

Niveau de vibrationCollecteurde données

temps

Avertissement

Niveau de maintenance

Tendance

Panne


Méthode du relevé global

Niveau global

L

fNiveau devibration

Temps

Niveau d’arrêt

Niveau d’alarme

Niveau de référence

8 dB

8 dB


Tendances par bandes de fréquences

Analyse spectrale

A logA log

Limite globale Limite globale

Mesure globale

Mesure sur une bandede fréquences

Balourd Engrènement tF


Descriptions du signal temporel

Amplitude

CrêteCrête

àCrête

rmsMoyen

Temps

Facteur Crête : CrêteRMSdt)t(x

Trms

T

∫=0

21 dttxT

T

∫=0

)(1Moyen


AFNOR E-90-100

Vitesse vibratoire efficace [mm/seff]10 - 1000 Hz

Point de référence pour l'étalonnage

Droites de tolérance

1

0,0060,004

0,002

2

[mm/s eff] 0,40,6

0,2

0,1

0,060,04

0,02

0,01

5000 101 2 55 10 50 100 500 103 4

F [Hz]


Normes vibratoires : un guide

2,5

fois

= 8

dB

10 fo

is =

20d

B

NonPermisNon

Permis

NonPermis

Permis

PermisPermis

Juste Tolérable

Juste Tolérable

Juste Tolérable

BonPetite Machine

< 15 kW

Bon15 kW < M > 75kWMachine Moyenne

<300 kW sur fondationsspéciales

BonGrande Machineavec fondationsrigides et lourdes

Sécurité

ISO 2372

??

API 670

mm/s452818

11.27.14.52.81.8

1.120.710.450.280.18

Valeur efficace de la vitesse (RMS)

153149145141137133129125121119117109105

dBISO2372 (BS 4675, VDI 2056)

Groupe MGroupe K Groupe G


AFNOR E-90-300

AFNOR E 90-100

Paliers ou fixations

3 directions perpendiculaires entre elles


Groupes

Groupe IPetites machines tournantes (moins de 15 kW)

Groupe IIMachines tournantes moyennes (15 à 75 (300) kW)

Groupe IIIGrandes machines tournantes (fixations rigides)

Groupe IVGrandes machines tournantes (fixations souples)

Groupe VMachines alternatives (fixations rigides)

Groupe VIAutres machines


Autres normes

AFNOR E 90-301

AFNOR E 90-310

AFNOR F 65-101AFNOR E 90-310VDI 2063

Classe Vitesse N[tr/mn]

Intensité vibratoire Veff [mm/s]pour une hauteur d'axe H [mm]

80 < H 132 132 < H 225 225 < H 315

N (normale) 600 < N ≤ 3 600600 < N ≤ 1 800 1,76 2,83 4,45

R (réduite) 0,701,13

1,131,76

1,762,83

S (spéciale) 0,440,70

0,701,13

1,131,76

1 800 < N ≤ 3 600600 < N ≤ 1 800

1 800 < N ≤ 3 600


BCU (Bearing Condition Unit)

dB

30

20

10

0

13 6435 F [kHz]


Facteur de crête

Valeur crête

Valeurefficace

Facteur de crête

temps

temps

Niveau

Temps

Aeff AcrBonétat

valeur efficace initiale

valeur crête initiale

Défautnaissant

Acc crêteAcc efficace

la valeur crêtevarie moins

augmentation de la valeur

efficace avec le nombre de

défauts

Défautconfirmé


Signaux stationnaires

Analyse en fréquence moins critiqueTempératurePressionDéplacement axial de l'arbreDéplacement radial de l'arbrecontient :

– Vibration continue– Vibration dynamique (orbite & spectre)

temps


Vibrations relatives d’arbre

A : Rotor ou structure isotropeB : Rotor ou structure anisotropeG : Centre de masse du rotorK : Orbite cinétiquea : Précessionb : Récession

b

n

GG

Y X

A B

aK


Vibrations relatives d’arbre

S max

ISO 7919(Su1 > So1) (Sm1 = Su1)(So2 > Su2) (Sm2 = So2)

G

t

t

G2

Smax

So2

So1

S1

S2

So1

Su1

Su2

So2

K

S2

S1

Max (X,Y)

API 670


ISO 7919

Critère II

S max

Critère I

temps


Vibrations absolues d’arbre

m(rotor) < m (structure)

m(rotor) ≥ m (structure)

m(rotor) << m (structure)


Vibrations absolues d’arbre

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