3. vibration
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8/9/2019 3. Vibration
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Les Tech niqu es de laLes Tech niq ues de lam ain ten ance p réven tivem ain ten ance p réven tivep rév is io nnel le p rév is ionnel le
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Les techn iques Les techn iques Les techn iques l Analyse vibratoire
l Analyse des lubrifiants
l Thermographie infrarouge
l Contrôle des moteurs électriques en fonctionnementl Contrôle ultrasons
l Température, mesures d ’épaisseur, endoscopie
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Les 5 co m pos antes d e l’analyse
vibratoire
Les 5 co mp osantes de l’analyseLes 5 co mp osantes de l’analyse
vibratoire vibratoire l La vibration générée par la machine
l Les capteurs et la mesure du signal
l Le traitement du signal
l La détection des dégradations
l Le diagnostic des défauts
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1a - Mesure du s ignal 1a1a - - Mesure Mesure du signal du signal
Capteur
EnergieGlobale
FFT
Temporel
Spectre
A m
pl i t u d e
A m
pl i t u d e
Time
Fréquence
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Mouvement harmo nique Mouvement harmon ique Mouvement harmon ique
Un Cycle AmplitudeCrête
Amplitude Cr à Cr
AmplitudeRMS
+1
4 = 2 = 0
3
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Form es de rep résentatio n de lavib rat io n m écaniq ue Form es de rep résen tation de laForm es de rep résen tation de lavib rat io n m écaniq ue vib rat io n m écaniq ue
tps
A
tps
A
tps
A
Déplacem ent
Vitesse
Accélérat ion
Unité : µm
Unité : mm/s
Unité : g (1g = 9.81 m/s 2)
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A m p
l i t u d e
T e m p s
A m p l i t u d e
Time
Amplitude
Temps
Fréquence
F r e q u e n c e
A m p l i t u d e
2-Traitement d u s ign al (FFT) 2 2 - - Traitemen t du sig nal (FFT) Traitemen t du sig nal (FFT)
f 1 f 2 f 3T1
T2
T1
tps
f
A A (Cr-Cc)
• Vibration harmonique
• Vibration périodique nonharmonique
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3. Les trois règles du diagnos tic vibratoire 3. Les3. Les trois trois règles règles du d iagnos ticdu d iagnos tic vibratoire vibratoire l Chaque machine génère une vibration spécifique
l Les fréquences des vibrations sont déterminées par lacinématique de la machine et sa vitesse
l Une mesure vibratoire présente de l’information en
provenance plusieurs composants
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Délignage Délignage Délignage Le délignage apparait généralement
à 1, 2 ou 3 x la vitesse de rotation
Délignage
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Défau ts de ro ulement Défau ts Défau ts dede roulement roulement
Défaut d’éléments roulants(BSF)
Défaut de cage
(FTF)
Défaut de bague interne(BPFI)
Défaut de bague externe(BPFO)
Quatres défauts de roulement
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Vibration générée par les défau ts deroulement VibrationVibrationgénérée générée par lespar les défauts défauts dederoulement roulement
Impacts sur la piste externe
Impacts sur la piste interne
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Vibrat ion générée par les défau ts deroulement VibrationVibrationgénérée générée par lespar les défauts défauts dederoulement roulement
Modulation du signalde la piste interne
Impacts sur la piste externe
Impacts sur la piste interne
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Défau t de ro ulem ent Défau t Défau t dede roulement roulement
Défaut roulement
Les défauts de roulement apparaissentcomme plusieurs pics liés
à la géométrie du roulement
L’analyse L’analyse vibratoire vibratoire enenmaintenancemaintenance préven tive p réven tive p rév is io nnel le p rév is ionnel le Mesures et analyses des
vibrations
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1. Les c apteurs 1. Les c apteurs 1. Les c apteurs l Capteur de déplacement, de proximité, parfois appelé
proximitor
– mesure le déplacement relatif de l'arbre par rapport au palier, enmicron (µm)
l Capteur de vitesse
– mesure la vitesse de la vibration en mm/s
l Accéléromètre – mesure l'accélération de la vibration en g
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Les cap teur s : c ritères d e ch oix Les capteu rs : c ritères d e cho ix Les capteu rs : c ritères d e cho ix l L'application de prédilection des capteurs de déplacement est le
contrôle des paliers lisses (turbo machine)
– mesure le déplacement de l'arbre et sa position par rapport au
palier (usure, frottement, centrage)
l Les capteurs de vitesse sont de moins en moins utilisés et ne font
plus l'objet de recherche intensive
– moins performant
– plus cher
– plus fragile
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Les cap teur s : c ritères d e ch oix Les capteu rs : cr itères d e ch oix Les capteu rs : cr itères d e ch oix l Les accéléromètres sont largement utilisés en industrie:
– qualité des mesures
– robustesse (choc, température, cablâge, ...)
– réponse en fréquence très étendue (de 2Hz à 15kHz)
– grande variété de modèles en fonction de l'application
– facilité de montage
– prix
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2. Localisat ion des po ints de mesure 2.2. Localisation Localisation des points dedes points de mesure mesure
MxAPxA
PNHPNV
PAHPAV
MAHMAV
MNHMNV
2 par roulement + 1 axial par arbre
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4. Détec tion des défau ts (m éthode etappareil de m esures) 4. Détec tion des défau ts (m éthode et4. Détec tion des défau ts (m éthode etappareil de mesu res) appareil de mesu res) l Niveau global : norme ISO 10816-3
l Bandes de fréquence
l Tendances
ROUL - ROULEMENT34407 - VENTILATEUR FONDEUR FOUR 3
06/06/0113:18:23
A
06/06/0113:19:16
Pleine ech
250.%
dedéfau
VNH
VNV
Valeur Globale
Sub Harmonique
1xRPM Balourd
2-3xRPM Align
4-7xRPM Jeu
8-20xRPM Roul1
20-60RPM Roul2
HauteFréquence
ROUL - EXHAUST FAN-1 -BPFOFAN-1 -VNA V ENTILATEUR NON COUPLAGE AXIAL
Tendancesde
ROULEMENT
--RefdebaseValeur 1.054Date: 01/13/88
0 100 200 300 400 500
0
5
10
15
20
Jours: 01/13/88 à 04/11/89
R M S V i t e s s e e n m m
/ S e c
ALERTE
DEFAUT
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Norm e ISO 10816-3 Norm e ISO 10816 Norm e ISO 10816 - - 3 3
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BAL - OVENS MZ M10 -ToutK4G2AW001 -VC* VENTILATEUR COUPLAGE HORIZONTAL
Marque: BPFO SKF 2313
Route Spectre04/21/94 11:27:45
GLOBAL= 6.50 V-DGRMS = 6.51LOAD = 100.0T/M = 2075. (34.58 Hz)
0 200 400 600 800 1000
0
1
2
3
4
5
Frequence en Hz
R M S V i t e s s e e n m m
/ S e c
Alarme sur le niveau g lobal Alarme Alarme su r su r lele niveau niveau global global
Détecte généralement le balourd (souvent amplitude élevée)
Vibration totale de la machine : Cfr norme ISO 10816-3
Niveau global RMS
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BAL - OVENS MZ M10 -ToutK4G2AW001 -VC* VENTILATEUR COUPLAGE HORIZONTAL
Marque: BPFO SKF 2313
Route Spectre04/21/94 11:27:45
GLOBAL= 6.50 V-DGRMS = 6.51LOAD = 100.0T/M = 2075. (34.58 Hz)
0 200 400 600 800 1000
0
1
2
3
4
5
Frequence en Hz
R M S V i t e s s e e n
m m
/ S e c
Alarme sur Niveau g lobal Alarme Alarme su r su r Niveau Niveau global global
Pas assez sensible pour détecter des défauts avancés deroulement (souvent amplitudes plus faibles)
Vibration totale de la machine : Cfr norme ISO 10816-3
Niveau global RMS
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Bandes de fréqu enc e Bandes Bandes dede fréquence fréquence Division du spectre en bandes de fréquence calculées en fonctiondes défauts
potentiels pouvant se développer sur la machine
1X
2X3X- 6X
BEARING BAND 1 BEARING BAND 2
9-30X RPM
30-50X RPM
Déséquilibre
Délignage
JeuRoulement avancé Roulement début
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Ban des de fréqu ence et tendances Bandes Bandes dede fréquence fréquence etet tendances tendances
Tendance dubalourd
Alarme
Am
pl i t u d e
Sub-Harmonic
1X 2X RoulementRoulement Dentures Roulement
1xRPM 2xRPM
3mm/sec
1.5mm/secTemps
(Jours )Temps(Jours )
Tendance duroulement
10-20xRPM