Guide de l'analyse vibratoire des machines tournantes

Notions:

9- Diagnostic de défauts des machines tournantes:

A l'aide des différentes informations collectées des paliers des machines tournantes, un lien sera établi entre le phénomène vibratoire et sa cause mécanique. Si une anomalie est détectée, le diagnostic permet de fixer de nouvelles périodicités de mesure ou de tirer une conclusion sur la réparation à effectuer.

9.1- Pompes:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Forces hydrauliques		1 x f ou le nombre d'aubes de la roue mobile par f		Rarement une cause de trouble excepté en cas de résonance. La cavitation est normalement un problème de conception
Frottement		1x ou plus la fréquence de rotation de la pompe

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.2- Ventilateurs et souffleries:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction	Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible	Très élevée plusieurs fois f	Marque de référence irrégulière	Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Mauvaises courroies	A impulsions irrégulières	1, 2, 3, et 4 fois f	Mono ou biphasé dépendant de la fréquence, habituellement instable	La lampe stroboscopique est le meilleur outil pour figer la courroie défectueuse
Aérodynamique hydraulique		1 x f ou nombre d'aubes du ventilateur ou de la roue mobile par f		Rarement une cause de panne, excepté en cas de résonance

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.3- Moteurs électriques et génératrices:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction	Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible	Très élevée plusieurs fois f	Marque de référence irrégulière	Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques	Habituellement basse	1 x f	Marque de référence unique	Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Electrique	Disparaît lorsque le courant est coupé	1 x f ou 1 ou 2 fois la fréquence synchrone	Monophasé ou double marque de rotation	Si l'amplitude de vibration tombe soudainement lorsque le courant est coupé, la cause est électrique

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.4- Transmissions par courroies en V:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre de poulie	Proportionnelle au déséquilibre. Plus forte en direction radiale	1 x la fréquence rotation de la poulie		Contrôler chaque fois qu'une poulie est remplacée et réinstallée
Courroies défectueuses	Instable	1 et 2 x f de la courroie		La fréquence est un multiple de la vitesse de rotation de la courroie. La lampe stroboscopique arrêtera les courroies défectueuses

Panne	Inspection à la lampe stroboscopique (mouvement lent)
Courroies dépareillées	Contrôler les courroies détendues sur le côté serré (côté ou les courroies approchent le moteur)
Désaxage des poulies	Contrôler s'il y a une défectuosité des courroies à l'endroit ou elles quittent la gorge de la poulie
Courroies usées	En permettant à la courroie de se glisser lentement sous la lampe stroboscopique, vous pourrez détecter les signes d'usure et de frottement des côtés
Poulies endommagées	Faire attention aux gorges faussées ou endommagées qui sont en contact avec les courroies, Lorsque la poulie tourne lentement sous la lampe stroboscopique
Poulies excentriques	L'usure de la poulie peut se contrôler en ajustant la lampe stroboscopique de telle sorte que la poulie apparaisse en rotation lente
Usure des gorges de la poulie	Une usure d'une gorge de poulie se manifeste si la courroie tourne à une distance de 1,5 mm en dessous du sommet de la gorge. Toutes les courroies doivent tourner au même niveau. Contrôler l'usure avec la lampe stroboscopique.

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.5- Engrenages:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction	Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible	Très élevée plusieurs fois f	Marque de référence irrégulière	Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques	Habituellement basse	1 x f	Marque de référence unique	Au engrenages, la plus grande vibration est au centre de rotation des roues d’engrenage. Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Engrenage défectueux ou bruit d’engrenage	Basse : utiliser une mesure de vitesse	Très élevée, nombre de dentures par f	Marque de référence irrégulière

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.6- Compresseurs centrifuges:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction	Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible	Très élevée plusieurs fois f	Marque de référence irrégulière	Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Mauvaises courroies	Irrégulières ou à impulsions	1, 2, 3 et 4 x f	Mono ou biphasé dépendant de la fréquence, d’habitude instable	La lampe stroboscopique est le meilleur outil pour figer la courroie défectueuse
Force de mouvements alternatifs		2, 3 et 4 x f	1 ou 2 marques de référence dépendant de la fréquence	Cette vibration est due à des forces alternatives à l’intérieur du compresseur

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

9.7- Compresseurs à mouvement alternatif:

Panne	Caractéristique vibratoire
	Amplitiude	Fréquence	Phase	Remarque
Déséquilibre	Proportionnelle au déséquilibre. Plus Forte en direction radiale	1 x la fréquence de rotation	Marque de référence unique	Cause la plus fréquente de vibration
Désaxage accouplements ou paliers et arbre fléchi	Grande en direction axiale, 50 % de la vibration	1 x f usuel, parfois 2 et 3 x f	Monophasé biphasé ou triphasé	Survibration axiale sévère apparaîtra souvent ; Utiliser des indicateurs à cadran ou une autre méthode pour diagnostic positif. Si la machine compte des paliers à douille et qu'il n'y a pas de désaxage, il faut équilibrer le rotor
Palier défectueux genre antifriction	Instable. Utiliser une mesure de vitesse si possible	Très élevée plusieurs fois f	Marque de référence irrégulière	Le palier responsable est probablement celui le plus près de la vibration la plus élevée à haute fréquence
Mauvais serrage		2 x f	2 marques de références légèrement irrégulières	Ordinairement accompagné de déséquilibre et/ou désaxage
Coussinets excentriques	Habituellement basse	1 x f	Marque de référence unique	Au engrenages, la plus grande vibration est au centre de rotation des roues d’engrenage. Au moteur ou générateur, la vibration disparaît lorsque le courant est coupé
Engrenage défectueux ou bruit d’engrenage	Basse : utiliser une mesure de vitesse	Très élevée, nombre de dentures par f	Marque de référence irrégulière
Frottement	Irrégulière	1 x f à la plus haute fréquence	Irrégulière	Difficile à déterminer, est généralement accompagné d’un bruit audible et d’un changement de phase après un changement de vitesse
Electrique	Disparaît lorsque le courant est coupé	1 x f ou 1 ou 2 fois la fréquence synchrone	Monophasé ou double marque de rotation	Si l'amplitude de vibration tombe soudainement lorsque le courant est coupé, la cause est électrique
Aérodynamique hydraulique		1 x f ou nombre d'aubes du ventilateur ou de la roue mobile par f		Rarement une cause de panne, excepté en cas de résonance

f = Fréquence de rotation = N/60 en Hz.
N = Vitesse de rotation en tr/min.

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