Recette machine tournante
La recette vibratoire consiste à garantir le fonctionnement mécanique d’une machine ou bien d’en identifier des dysfonctionnements éventuels.
Sont concernées, les machines de criticité 1, c’est-à-dire vitales ou présentant un caractère stratégique (machine non doublée, dont on n’a pas de pièces de rechange car elles sont coûteuses ou car elles n’existent plus sur le marché, etc.).
Afin d’établir une recette vibratoire, il est nécessaire d’identifier le type de machine concernée mais également de suivre une méthodologie en fonction de l’historique de cette dernière tout en déterminant le moment opportun pour l’effectuer.
Réalisation de la recette vibratoire:
En partant du principe que l’univers du parc machines est considérable, aucune machine n’est comparable. En effet, d’origines de fabrication différentes mais aussi de conditions environnementales (châssis, conduites, isolation, supportage, température et pollution atmosphériques…) et de fonctionnement (vitesse, débit, pression, température, nature du fluide véhiculé…) rarement similaires, il existe différentes sources de dysfonctionnement génératrices de vibrations caractéristiques.
Nous pouvons les classifier en huit familles selon les phénomènes suivants:
- périodiques directement liés à la cinématique de la machine (balourd, lignage, engrènement…)
- périodiques non liés à la cinématique de la machine (instabilités de paliers, couplage acoustique, fréquences fantômes, fissuration d’arbre…) et les phénomènes liés à la dilatation thermique
- à caractère aléatoire (cavitation, pompage, roulement) ;
- transitoires (choc) ;
- périodiques impulsifs (choc périodique), tels qu’une dent détériorée sur un pignon, une patte de fixation cassée, etc. ;
- de proximité de fréquences excitatrices proches de fréquences de résonance ou de fréquences critiques d’arbre ;
- d’isolation directe ou indirecte ;
- liés aux conditions de fonctionnement (accords acoustiques, tourbillons Von Karmann, cavitation…).
Afin de réaliser une recette vibratoire, il convient en fonction de la famille de machines de les classer en deux catégories:
- les machines à vitesse variable ou fixe ;
- les machines à paliers lisses ou à roulement
La démarche méthodologique de base de dB Vib Consulting consiste à :
- Qualifier le comportement dynamique des paliers de la machine par des mesures de fonctions de transfert réalisées à l’arrêt. Cette étape permet d’identifier les fréquences de résonance de structure susceptibles d’influencer la réponse vibratoire.
- Enregistrer les signaux vibratoires durant les phases d’arrêt et/ou démarrage afin de réaliser des analyses d’ordres de la fréquence de rotation. La comparaison des réponses vibratoires de la machine excitée par le balourd et ses harmoniques avec les résultats obtenus à l’arrêt nous permet de dissocier les modes propres de structure et d’arbre.
- Enregistrer les signaux vibratoires pour n conditions de fonctionnement (charge, débit/pression, vitesses de rotation, …) et lors des phases transitoires. La corrélation des niveaux vibratoires avec les paramètres de fonctionnement nous permet de qualifier les sources d’excitation et d’orienter notre diagnostic.
En fonction de l’historique de la machine, des contraintes d’exploitation et des observations, cette démarche méthodologique est à adapter au cas par cas.
Quant aux instruments de mesures utilisés, ils diffèrent selon chaque cas spécifique à traiter.
Nos experts utilisent aussi bien leurs capteurs propres (accéléromètres, capteurs de pression, jauges de contrainte, sondes de proximité) dans la mesure où il est possible d’instrumenter la machine que des capteurs installés à demeure (accéléromètres, vélocimètres, sondes de proximité, données process).
Aussi, ils utilisent également des analyseurs- enregistreurs multi-voies synchrones (4 à 40 voies par système) qui permettent de collecter, enregistrer et analyser les signaux vibratoires. Le choix de ce type de matériel est essentiel pour les analyses de phases transitoires et de variations de conditions de fonctionnement.
A quelle moment la réalise-t-on ?
La recette vibratoire peut être mise en œuvre :
- Lors de la recette d’une installation neuve en usine ou sur site,
- En fin de période de garantie pour qualifier l’évolution de comportement vibratoire de la machine par rapport à sa mise en service
- Pour établir un état zéro d’une machine critique afin de réaliser un suivi périodique,
- Avant des travaux de maintenance programmés afin d’adapter la nature des travaux aux besoins ou de proroger l’arrêt,
- Au terme de travaux de maintenance afin de valider les travaux réalisés,
- Pour expliquer des niveaux vibratoires importants ou des dégradations récurrentes.
