Maintenance · cours 6 sur 17 · 12 min de lecture

Analyse vibratoire

Calculer la fréquence de rotation d'une machine, choisir la grandeur de mesure, et reconnaître les signatures du balourd, du désalignement et du défaut de roulement.

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1. Pourquoi mesurer les vibrations

Une machine tournante annonce ses pannes. Le niveau vibratoire monte bien avant la casse : c'est ce qui permet de passer du préventif systématique au conditionnel, et de planifier un arrêt au lieu de le subir.

2. Trois grandeurs, trois usages

Déplacement (µm)

Basses fréquences, gros balourds, paliers lisses.

Vitesse (mm/s eff.)

La grandeur du suivi global, celle des seuils normalisés. C'est elle qu'on relève en tournée.

Accélération (g)

Hautes fréquences : défauts de roulement et d'engrènement, bien avant qu'ils s'entendent.

3. Tout part de la fréquence de rotation

f = N / 60

N = 1 500 tr/min → f = 25 Hz

C'est la référence : on parle ensuite en multiples de f. Un pic « à 1× » signifie un pic à la fréquence de rotation, « à 2× » au double, et ainsi de suite.

4. Lire une signature

Balourd

Pic dominant à 1× f, mesuré en radial. Amplitude qui croît avec la vitesse. Cause la plus fréquente.

Désalignement

Pic marqué à 2× f, souvent avec une composante axiale importante.

Jeu mécanique

Une série d'harmoniques 1×, 2×, 3×… Fixation desserrée, palier ovalisé.

Défaut de roulement

Énergie en hautes fréquences, mesurée en accélération. Se détecte très tôt.

5. Faire une mesure exploitable

Toujours les mêmes points, les mêmes directions (radial horizontal, radial vertical, axial) et les mêmes conditions de charge et de vitesse : c'est la comparaison dans le temps qui a du sens, pas la valeur isolée.

Le capteur doit être solidement couplé : un accéléromètre mal appuyé invente des hautes fréquences.

On compare la valeur relevée à l'historique de la machine avant de la comparer à un seuil normalisé.

Une hausse lente et régulière annonce une usure ; une hausse brutale annonce un incident.

En images

Spectre vibratoire d'un moteur à 1 500 tr/min : la raie à 1× f pour le balourd, à 2× f pour le désalignement, la série d'harmoniques d'un jeu, le seuil d'alarme, et les points de mesure radial et axial sur le palier

Pour aller plus loin

FICHEAnalyse vibratoireWikipédia · grandeurs, capteurs et diagnostichttps://fr.wikipedia.org/wiki/Maintenance_conditionnelle

À retenir

f = N / 60 : 1 500 tr/min = 25 Hz.
Vitesse en mm/s efficace pour le suivi global.
Balourd = 1× f en radial ; désalignement = 2× f avec de l'axial.
Défaut de roulement = hautes fréquences, en accélération.
Mêmes points, mêmes directions, mêmes conditions.

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