1. Description et portée du problème
Il s'agit d'un manuel permettant de diagnostiquer les oscillations excessives des équipements rotatifs, notamment les turbines, les compresseurs, les moteurs électriques et les pompes. Les vibrations excessives sont considérées comme critiques car elles peuvent endommager les roulements, les ensembles vibrants et la structure mécanique. Le problème peut survenir dans diverses conditions de production, notamment des changements de charge, un manque de lubrification ou des conditions de fonctionnement exceptionnelles.
2. Mesures préventives
Utilisez un équipement de protection individuelle (EPI) :Effectuez le verrouillage/étiquetage lors de la mesure ou de la réparation d'équipements contenant de l'énergie stockée. Toutes les sources d'énergie mécanique sont déconnectées avant la mesure des vibrations.
- Gants
- Lunettes
- Pantalon avec inserts en acier
- Cascade
3. Outils de diagnostic nécessaires
| Nom de l'outil | Modèle/Spécifications | Plage de mesure | Objectif |
|---|---|---|---|
| Analyseur de vibrations | Modèle 3320, Keysight | 0 à 10 000 Hz | Analyse du spectre vibratoire |
| Caméra thermique | FLIR T1030sc | -20°C à 650°C | Détection des anomalies thermiques |
| Multimètre | Fluke 87V | 0 à 2 000 V, 0 à 200 mA | Mesure des paramètres électriques |
| Micromètre | Mitutoyo 510-220 | 0 à 25 mm | Mesure des distances et des dégagements |
| Spectrographe | Modèle 3320, Keysight | 0 à 10 000 Hz | Analyse des fréquences de vibration |
4. Vérifiez avant de commencer le diagnostic
| Vérifier | action |
|---|---|
| Conditions actuelles | Enregistrer la température, l'humidité, la vitesse de rotation |
| Modifications récentes | Vérifier le changement de lubrification, l'installation des pièces, la charge |
| Une histoire d’anxiété | Notez les codes d'alarme, l'heure d'apparition |
5. Schéma de diagnostic systématique
- Symptôme : vibrations excessives
- Mesurez l'amplitude des vibrations (mm/s) sur les roulements et le boîtier.
- Si l'amplitude dépasse 4,5 mm/s, effectuez le schéma de diagnostic
- Symptôme : oscillations irrégulières
- Utiliser un spectrographe pour analyser les fréquences
- Si la fréquence de vibration correspond à 1x rotation, il y a un possible déséquilibre
- Symptôme : Vibrations à différentes charges
- Mesurez les vibrations à différentes vitesses
- Si la vibration augmente, il peut y avoir un déséquilibre ou une différence par rapport au centre
- Symptôme : Vibrations lors de travaux avec une charge élevée
- Vérifiez l'état des roulements
- S'il y a des dommages, le roulement peut être défectueux
- Symptôme : Vibration lors de la réduction de la vitesse
- Mesurez les vibrations à différentes vitesses
- Si la vibration diminue, une résonance est possible
6. Matrice des différences de causes
| Symptôme | Causes probables (par niveau de probabilité) | Test diagnostique | Répondez si la raison est confirmée |
|---|---|---|---|
| Grande amplitude de vibration | 1. Irrégularité de la masse (embalsage) | Mesurer la fréquence de rotation 1x | La fréquence de vibration correspond à 1x |
| Grande amplitude de vibration | 2. Mauvais centrage | Mesurez la fréquence de 2x à 4x | La fréquence de vibration correspond à 2x ou 4x |
| Grande amplitude de vibration | 3. Défaut de roulement | Mesurer la fréquence de rotation 1x | La fréquence de vibration correspond à 1x |
| Grande amplitude de vibration | 4. Résonance | Mesurer la fréquence de vibration à différentes vitesses | Les vibrations augmentent à certaines vitesses |
7. Analyse des causes profondes
7.1. Irrégularité de masse (embalsage)
L'emballement se produit en raison de la répartition inégale de la masse sur l'ensemble rotatif. Il en résulte une vibration à une fréquence de 1x rotation. Si ce problème n'est pas corrigé, des dommages aux roulements, à l'usure de l'arbre ou au boîtier peuvent survenir.
7.2. Centrage incorrect
Un centrage incorrect se produit en raison de la différence entre les centres de rotation des axes. Cela se traduit par une vibration de fréquence 2x ou 4x. S'il n'est pas corrigé, des dommages à la couronne, un écaillage de l'essieu ou un écaillage de la carrosserie se produisent.
7.3. Défaut de roulement
Une défaillance des roulements peut être causée par des dommages, l’usure ou une mauvaise installation. La vibration se produit à une fréquence de 1x. S'il n'est pas corrigé, des dommages à l'arbre, au boîtier ou à d'autres composants se produiront.
7.4. Résonance
La résonance se produit lorsque la fréquence de vibration correspond à la fréquence naturelle du système. Les vibrations augmentent à certaines vitesses. S'il n'est pas corrigé, des dommages à l'arbre, au boîtier ou à d'autres composants se produiront.
8. Procédures de correction étape par étape
8.1. Correction des irrégularités de masse (embalsage)
- Mesurer l'amplitude des vibrations à une fréquence de 1x
- Effectuer l'équilibrage à l'aide d'un état d'équilibrage
- Vérifier l'amplitude des vibrations après équilibrage
- Si l'amplitude est inférieure à 4,5 mm/s, le problème est résolu
8.2. Correction d'un centrage incorrect
- Mesurer l'amplitude des vibrations à une fréquence 2x ou 4x
- Centrer à l'aide de gabarits ou de vis
- Vérifier l'amplitude des vibrations après centrifugation
- Si l'amplitude est inférieure à 4,5 mm/s, le problème est résolu
8.3. Correction d'un défaut de roulement
- Mesurer l'amplitude des vibrations à une fréquence de 1x
- Mesurer la température du roulement
- Remplacer le roulement
- Vérifier l'amplitude des vibrations après remplacement
- Si l'amplitude est inférieure à 4,5 mm/s, le problème est résolu
8.4. Correction de résonance
- Mesurer l'amplitude des vibrations à différentes vitesses
- Déterminer la fréquence à laquelle la vibration augmente
- Changer la vitesse de rotation ou installer un amortisseur
- Vérifier l'amplitude des vibrations après les changements
- Si l'amplitude est inférieure à 4,5 mm/s, le problème est résolu
9. Méthodes de prévention
| La cause première | Stratégie de prévention | Méthode de surveillance | Intervalle recommandé |
|---|---|---|---|
| Inégalité de masse | Equilibrage périodique | Mesure des vibrations | Annuel |
| Centrage incorrect | Contrôle périodique du centrage | Mesure des vibrations | Annuel |
| Défaut de roulement | Inspection périodique des roulements | Mesure de température | Annuel |
| Résonance | Modification de la vitesse ou installation d'un amortisseur | Mesure des vibrations | Annuel |
10. Pièces de rechange et composants
| Description du composant | Spécification | Quand remplacer | Catégorie UNITEC-D |
|---|---|---|---|
| Roulement | ISO 492, ISO 286 | Après avoir mesuré les vibrations et la température | Roulements |
| État d'équilibre | ISO 1940 | Après des changements dans les conditions de travail | État d'équilibre |
| Amortisseur | ISO 1847 | Une fois la résonance détectée | Amortisseurs |
| Vis de centrage | ISO 4762 | Après changements de centrifugation | Vis |
Pour les pièces de rechange, visitez : https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Liens
- DSTU 3028-95 : Actions avec des équipements électriques
- ISO 10816-1 : Mesure des vibrations
- EN 60034-1 : Conditions de fonctionnement des moteurs électriques
- CE, UKrSEPRO : Certification du produit
- Guides techniques UNITEC-D : Manuel d'entretien