Les vibrations générées par une machine en fonctionnement peuvent se transcrire par une signature vibratoire reflétant son comportement quant à ses jeux de fonctionnement, frottements ou chocs éventuels. La moindre modification de cette « signature » traduit la manifestation d’une anomalie au niveau des pièces en mouvement, anomalie pouvant déboucher sur une dégradation, voire une panne de l’équipement. L’analyse périodique de ces vibrations fournit ainsi un véritable indicateur concret de surveillance des défaillances, qu’il soit destiné à la prévention ou à l'urgence d'un diagnostic, permettant ainsi d’éviter bon nombre d’arrêts de production.
Le présent article se propose de montrer l’intérêt et les limites des différentes techniques vibratoires de surveillance périodique ou de diagnostic ponctuel. Cette présentation est concrétisée par diverses études de cas réels, par leur mise en œuvre et par la démarche utilisée pour l'élaboration du diagnostic.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Alain BOULENGER
: Ancien responsable du département Maintenance et diagnostics vibratoires chez AIF, Dynaé puis SKF
INTRODUCTION
Toutes les machines en fonctionnement génèrent des vibrations. Celles-ci, parce qu’elles sont représentatives des efforts dynamiques engendrés par les pièces en mouvement, occupent une place privilégiée parmi les paramètres à prendre en considération pour assurer une surveillance efficace du bon état de fonctionnement des machines. Cette place se justifie d’autant plus que toute modification de la « signature » vibratoire d’une machine constitue souvent la première manifestation physique d’une anomalie, cause potentielle, à plus ou moins long terme, d’une panne ou d’une dégradation préjudiciables soit à la production, soit à la longévité du matériel, soit à la qualité du produit fini, soit enfin à la sécurité du personnel.
Ces particularités font des techniques d'analyse des vibrations, qu'elles soient mises en place dans le but de suivre périodiquement l'évolution d’un indicateur sélectionné (ou d’un ensemble d’indicateurs) jusqu’au dépassement d’un seuil d’alarme, ou pour établir un diagnostic statuant sur la nature et la gravité d’une défaillance ainsi que sur l’urgence de l’intervention, l’un des principaux outils pour la prévention des pannes et l’étude de leur mode d’apparition.
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 95% à découvrir.
Le mot cepstre fait généralement l’objet de deux définitions.
La première, particulièrement appropriée aux signaux vibratoires, le définit comme la transformée de Fourier inverse du logarithme décimal de sa transformée de Fourier directe (spectre complexe) :
( 1 )
La variable τ du cepstre a la dimension d’un temps et est appelée « quéfrence », anagramme du mot « fréquence ». Elle représente les périodes d’oscillations des réponses impulsionnelles et les périodes de répétition ou de modulation des forces d’excitation.
La seconde définit le cepstre comme la transformée inverse du logarithme décimal du carré du module de sa transformée de Fourier (spectre de puissance) :
( 2 )
Cette deuxième définition montre la relation étroite qui existe entre cepstre et fonction d’autocorrélation :
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 95% à découvrir.
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations de machines — Partie 1 : lignes directrices générales.
-
ISO 20816-1
-
2016
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations de machines — Partie 2 : turbines à gaz, turbines à vapeur et alternateurs à paliers à film fluide excédant 40 MW pour applications terrestres, avec des vitesses nominales de fonctionnement de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min.
-
ISO 20816-2
-
2017
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes — Partie 3 : machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de vitesse nominale de fonctionnement entre 120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu'elles sont mesurées in situ. Amendement 1.
-
ISO 10816-3/A1
-
2017
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations de machines — Partie 4 : turbines à gaz à paliers à film fluide, excédant 3 MW.
-
ISO 20816-4
-
2018
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations des machines — Partie 5 : groupes de machines équipant des centrales hydroélectriques et des stations de pompage et de stockage.
-
ISO 20816-5
-
2018
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
L'expertise technique et scientifique de référence
La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.
Bibliographie & annexes
Quiz & test
English
Politiques de surveillance
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
