Root Cause Analysis 5 min read

Analyse des phénomènes de couplage : désalignement, surcharge de couple et fissuration par fatigue

Technical analysis: 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R

Analyse van Couplingverschijnselen: Misalignering, Torque Overload en Fatigue Cracking - UNITEC-D Industrial MRO
De VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R is gescheurd door misalignering, torque overload en fatigue cracking. De analyse leidde tot correctieve maatregelen en een preventieve strategie. Ontdek de

Introduction

Le VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R est un élément essentiel de la chaîne de production de machines industrielles. Dans une usine du Benelux, un arrêt soudain d'une courroie de production a été provoqué par la défaillance de cet accouplement. La cause de la panne a entraîné un arrêt de production de 4,5 heures et des dommages à l'avion adjacent. L'inspection technique a montré des signes évidents de désalignement, de surcharge de couple et de fissuration par fatigue. Cette analyse fournit une évaluation détaillée des causes et des mesures correctives.

Présentation des composants

Le VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R est un couplage électromagnétique d'une puissance nominale de 17 kW et d'une consommation de courant de 22 A. Il est conçu pour être utilisé dans un environnement avec une température de -20°C à +60°C. L'accouplement est utilisé pour transmettre la rotation d'un moteur à un mécanisme d'entraînement, tel qu'une pompe ou un tapis roulant. Il est conforme aux normes NEN 3140 et ISO 1044.. Le système fonctionne à une vitesse de rotation de 1 700 tr/min avec une vitesse maximale de 2 000 tr/min.

Cas de temps de défaillance

Le contrôle technique a montré les symptômes suivants :

  • Modification de l'angle de rotation entre le moteur et le mécanisme d'entraînement (désalignement radial de 0,15 mm)
  • Vibration d'une amplitude de 8,2 mm/s dans la bande de fréquence 1000-1200 Hz
  • Augmentation de la température du couplage (maximum 68°C, 14°C au-dessus de la température ambiante)
  • Fissures visibles dans les couches d'acier au carbone de l'accouplement
  • Niveaux de bruit accrus (78 dB A, 10 dB au-dessus de la normale)
  • Modification du couple d'actionnement (augmenté de 17 Nm à 22 Nm)

Les observations ont été enregistrées avec un vibromètre (Brüel & Kjær 4390) et un thermomètre infrarouge (FLIR T1020). Le désalignement a été mesuré avec un aligneur laser (Kromek LCM-100).

Informations sur la cause profonde

L’analyse des cas de défaillance a été réalisée à l’aide de la méthode des 5 Pourquoi et d’un diagramme d’Ishikawa. La cause de l'échec a été détectée par les étapes suivantes :

  1. Pourquoi l'accouplement est-il déchiré ? Parce qu'il y a eu des fissures de fatigue.
  2. Pourquoi y a-t-il des fissures de fatigue ? Parce qu'il y avait une charge supérieure à la résistance du matériau.
  3. Pourquoi y avait-il une charge plus élevée ? Parce qu'il y avait une surcharge de couple.
  4. Pourquoi y a-t-il eu une surcharge de couple ? Parce que le variateur n'a pas été correctement mis en œuvre.
  5. Pourquoi le trajet n'a-t-il pas été effectué correctement ? Parce qu'il y avait un mauvais alignement.

Le désalignement a entraîné une répartition inégale de la charge dans l’accouplement, ce qui a entraîné des charges de torsion plus élevées. Cette charge dépassait la résistance du matériau des couches d'acier au carbone, entraînant des fissures de fatigue et finalement une rupture de l'accouplement.

Causes profondes identifiées

Les causes suivantes ont été identifiées avec leur probabilité et leur justification :

  1. Désalignement (probabilité : 65 %) – Signaler dans les mesures un désalignement radial de 0,15 mm.
  2. Surcharge de couple (probabilité : 25 %) – Augmentation de la charge de 17 Nm à 22 Nm.
  3. Fissuration de fatigue (probabilité : 10 %) – Preuve visuelle de fissuration dans les couches d'acier au carbone.

Le désalignement était la cause la plus probable, suivi d'une surcharge de couple. Les fissures de fatigue étaient le résultat d’une charge inégale.

Actions correctives

Les actions correctives suivantes ont été suggérées pour chaque cause :

  1. Désalignement – Correction avec un aligneur laser (Kromek LCM-100) et réinstallation du couplage. Vérifiez la vitesse de rotation et la qualité des roulements.
  2. Surcharge de couple : vérifiez le variateur et assurez-vous d'une charge équilibrée. Utilisez un dynamomètre pour mesurer la charge.
  3. Fissuration de fatigue – Remplacez l'accouplement par un nouveau VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. Vérifiez les couches d'acier au carbone pour déceler tout dommage.

La correction du désalignement est la mesure la plus urgente, suivie par la réduction de la surcharge de couple. Le remplacement de l’accouplement doit être effectué pour éviter toute récidive.

Liste de contrôle de diagnostic rapide

La checklist suivante peut être utilisée par les techniciens sur tablette en atelier :

  1. Mesurez le désalignement radial avec un aligneur laser (max. 0,1 mm).
  2. Vérifiez la température du raccord avec un thermomètre infrarouge (max. 65°C).
  3. Indiquer l'amplitude des vibrations (max. 6 mm/s).
  4. Vérifiez les niveaux de bruit (max. 75 dB A).
  5. Mesurez la charge sur l'accouplement avec un dynamomètre (max. 18 Nm).
  6. Vérifiez les couches d'acier au carbone pour déceler des fissures ou des dommages.
  7. Vérifiez les roulements pour déceler usure ou dommages.
  8. Vérifiez le variateur pour déceler tout écart ou tout déséquilibre.
  9. Vérifiez le moteur pour toute surchauffe ou usure.
  10. Vérifiez le mécanisme d'entraînement pour déceler tout dommage ou usure.
  11. Vérifiez l'installation pour déceler toute étanchéité ou irrégularité.
  12. Vérifiez la zone pour déceler tout dommage ou choc.

Stratégie de prévention

Pour réduire le risque de défaillance de l'accouplement, les mesures préventives suivantes doivent être prises :

  1. Effectuez des inspections mensuelles avec un aligneur laser et un thermomètre infrarouge.
  2. Effectuer un suivi d’état annuel avec un vibromètre et un dynamomètre.
  3. Vérifiez le lecteur pour les écarts et les charges inégales.
  4. Utilisez des roulements de bonne qualité et des couches d'acier au carbone.
  5. Mettez en œuvre une stratégie de maintenance préventive avec une planification des intervalles de maintenance.
  6. Utiliser un système de contrôle automatique pour gérer la charge.
  7. Réaliser des formations préalables pour les techniciens.
  8. Utilisez un service MRO pour remplacer et entretenir les pièces.

En prenant ces mesures, le risque de défaillance de l'accouplement peut être considérablement réduit.

Conclusion et CTA

Le désalignement, la surcharge de couple et les fissures de fatigue sont les causes les plus probables de défaillance du VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R. En travaillant systématiquement sur ces causes, la fiabilité du couplage peut être améliorée. La disponibilité des bonnes pièces et composants préventifs est essentielle pour le maintien de la chaîne de production. Découvrez les bonnes pièces et composants préventifs dans le catalogue électronique UNITEC-D.

Références

  • NEN 3140:2015 – Installation et maintenance des accouplements électromagnétiques
  • ISO 1044 :2006 – Couplages électromagnétiques – Classification et exigences
  • EN 50081 : 2001 – Émissions d'interférences électromagnétiques
  • ASME B73.1:2010 – Accouplements pour applications industrielles
  • Manuel de maintenance des accouplements industriels (2022)
  • Manuel technique VICKERS 02-137187-CCR 2520V17A5-1CC-22-R

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