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RÉSUMÉ
Les vibrations générées par une machine en fonctionnement constituent une signature vibratoire. La moindre modification de ce bruit traduit la manifestation d’une anomalie au niveau des pièces en mouvement, anomalie pouvant déboucher sur une dégradation voire même une panne de l’équipement. L’analyse périodique de ces vibrations fournit ainsi un véritable indicateur de surveillance des défaillances, qu’il soit de prévention ou de diagnostic. Diverses études de cas viennent illustrer la mise en œuvre de cette maintenance conditionnelle.
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Auteur(s)
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Alain BOULENGER : Ancien responsable du département Maintenance et diagnostics vibratoires chez AIF 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 qualité du produit fini, soit enfin à la sécurité du personnel.
Ces particularités font de l’analyse des vibrations, qu’elle soit faite par la mise en place du suivi périodique de l’évolution d’un indicateur (ou d’un ensemble d’indicateurs) sélectionné(s) jusqu’au dépassement d’un seuil d’alarme, ou bien par l’établissement d’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.
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1. Politiques de surveillance
1.1 Suivi périodique
Un suivi périodique (ou continu) des machines, généralement inscrit dans le cadre de la mise en place d’une politique de maintenance conditionnelle, permettra de déclencher une alarme programmée, déterminée, en fonction du type de défaut(s) redouté(s) et en fonction de la complexité de sa (ou de leur) mise en évidence, par le choix d’un indicateur représentatif de la dégradation et par la détermination d’un seuil d’amplitude jugé critique, sur une plage de fréquences définie.
-
L’indicateur choisi peut représenter :
-
une grandeur physique (déplacement, vitesse ou accélération du mouvement vibratoire) :
-
• le déplacement pour les défauts dont les effets vibratoires seront ressentis en très basses fréquences ou lorsque les capteurs utilisés sont des sondes de proximité (capteurs de déplacement),
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• la vitesse pour les défauts dont la manifestation vibratoire sera ressentie en basses et moyennes fréquences et pour la référence aux normes (NF E 90300, ISO 10816) (cf. ),
-
• l’accélération pour les cas généraux ;
-
-
ou un indicateur spécifique aux défauts de type choc (écaillages de roulements, endommagement d’une denture d’engrenages...) comme :
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ou encore le suivi des gabarits spectraux ou cepstraux [1].
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pour un rappel des notions de cepstre, le lecteur se reportera en ...
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Politiques de surveillance
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Dans les Techniques de l’Ingénieur
PLUSQUELLEC (J.) - Vibrations - [BR 200]. Traité Bruit et vibrations (2004).
MOREL (J.) - Surveillance vibratoire et maintenance prédictive - [R 6 100]. Traité Bruit et vibrations (2002).
AUGEIX (D.) - Analyse vibratoire des machines tournantes - [BM 5 145]. Traité Bruit et vibrations (2001).
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