Fondamentaux du Signal Vibratoire
Module 1 / 5
Fondamentaux du Signal Vibratoire : Le Test
Ce module a couvert la nature des vibrations, les grandeurs physiques (deplacement, vitesse, acceleration), les capteurs et la chaine de mesure, ainsi que les normes ISO 10816 / 20816.
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v = d × 2πf
Derivation : vitesse = deplacement x pulsation. L'acceleration s'obtient par une nouvelle derivation.
100 mV/g
Sensibilite standard d'un accelerometre usage general en maintenance industrielle (plage ± 50 g).
RMS = 0,707 × A
Pour un sinus pur. Le RMS est la valeur de reference des normes ISO 10816/20816 (en mm/s).
Zones A / B / C / D
ISO 10816-3 : neuf, acceptable, alerte, danger. Seuils en mm/s RMS selon la puissance et le support.
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Quelle grandeur physique est la reference des normes ISO 10816 / 20816 pour evaluer la severite vibratoire d'une machine ?
Explication : Les normes ISO 10816 et 20816 expriment leurs seuils en mm/s RMS (vitesse vibratoire efficace). La vitesse est choisie car elle est proportionnelle a l'energie vibratoire et offre une bonne sensibilite sur la plage de frequences des defauts courants (10-1000 Hz). L'acceleration est utilisee pour les hautes frequences (roulements), et le deplacement pour les tres basses frequences (paliers lisses).
Quelle methode de fixation d'un accelerometre permet d'atteindre la frequence utile la plus elevee ?
Explication : La fixation par vis (stud mount) est la seule methode qui permet d'atteindre la frequence de resonance du capteur lui-meme (30-80 kHz selon le modele), donc la plage utile maximale. L'aimant limite la frequence utile a 2-5 kHz (resonance de l'aimant), la cire a 5-10 kHz, et la sonde a main a moins de 1 kHz. Pour le diagnostic des roulements haute frequence, la fixation par vis est recommandee sur les points permanents.
Le facteur de crete (CF) d'un signal sinusoidal pur vaut √2 ≈ 1,41. Qu'indique un facteur de crete tres eleve (> 5) sur un signal vibratoire ?
Explication : Le facteur de crete (Crete/RMS) est eleve quand le signal contient des pics tres intenses et tres courts par rapport au niveau moyen. C'est la signature des chocs impulsionnels, caracteristiques des defauts de roulements (chaque passage d'un element roulant sur une piqure genere un choc). Un balourd et un desalignement generent des signaux quasi-sinusoidaux avec un CF proche de 1,41.
Selon la norme ISO 10816-3 (classe II, machines 75-300 kW sur support rigide), a partir de quelle valeur de vitesse RMS entre-t-on en zone C (alerte, exploitation a court terme seulement) ?
Explication : Pour la classe II (75-300 kW, support rigide), les seuils ISO 10816-3 sont : A/B = 3,5 mm/s, B/C = 7,1 mm/s, C/D = 11 mm/s. En zone C, la machine peut encore fonctionner mais une maintenance doit etre planifiee rapidement. Au-dela de 11 mm/s (zone D), l'arret est recommande pour eviter une casse.
Un roulement presente un defaut de bague interne (BPFI a 2 500 Hz). La mesure de vitesse RMS (10-1000 Hz) de la machine est a 2,1 mm/s (zone A). Que peut-on conclure ?
Explication : La mesure de vitesse RMS est limitee a la bande 10-1000 Hz. Un defaut de roulement a 2 500 Hz est en dehors de cette bande et ne contribue pas au niveau global de vitesse. La machine peut afficher un niveau global "vert" (zone A) alors qu'un roulement est en degradation avancee. C'est la limite critique du niveau global : il ne detecte pas les defauts hautes frequences. La technique d'envelopping sur le signal d'acceleration (vue au Module 4) est indispensable pour la surveillance des roulements.
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