Les mesures de vibrations sur les compresseurs à pistons s’avèrent difficiles en raison du mouvement mécanique naturel de ce type de machines. Cependant, certaines pièces importantes doivent faire l’objet d’une surveillance afin de détecter toute modification du comportement vibratoire.
Vibrations du carter (vibrations du châssis)
Les vibrations du carter résultent de diverses forces et mouvements à l’intérieur de la machine et font partie des conditions normales de fonctionnement. En raison du mouvement de va-et-vient des pistons, l’ensemble du châssis, avec tous ses composants, vibre, se déplace et se déforme en permanence. De plus, les soupapes d’aspiration et de refoulement génèrent des chocs lors de leur ouverture et de leur fermeture à chaque tour du vilebrequin. Chaque force exercée au cours d’un tour a un impact et influence le comportement vibratoire de la machine. Ces forces comprennent les forces de charge gazeuse, les forces de charge d’inertie, les forces de déséquilibre alternatives et rotatives, ainsi que les forces de déséquilibre gazeux. Il est important de noter que, même dans des conditions de fonctionnement optimales, les compresseurs alternatifs vibrent beaucoup plus que leurs équivalents rotatifs.
Pour mesurer les vibrations du carter sur les compresseurs à pistons, on utilise des mesures de vitesse. Il s’agit généralement d’accéléromètres piézoélectriques à intégration ou de capteurs de vitesse à bobine mobile, car les fréquences de vibration pour cette application comprennent habituellement des composantes inférieures à 10 Hz. Les capteurs servent à détecter des défauts tels que le déséquilibre, le jeu mécanique et les problèmes structurels ou liés aux fondations. Un capteur doit être positionné du côté de l’entraînement et un autre du côté opposé à l’entraînement (figure 1).
Vibrations de la traverse
La traverse glisse sur une surface lubrifiée et effectue un mouvement de va-et-vient (mouvement alternatif). Lorsque le jeu entre la traverse et la surface augmente, le niveau de vibration de la traverse augmente également. La surveillance des vibrations de la traverse permet à l’opérateur de planifier la maintenance à temps afin de s’assurer que le jeu entre la surface et la traverse reste dans des limites acceptables.
Les accéléromètres sont généralement utilisés pour mesurer les vibrations de la traverse en raison de leur capacité à surveiller les composantes à haute fréquence. Ces capteurs peuvent détecter des problèmes liés à un jeu excessif de la traverse, à un jeu excessif dans la douille de l’axe de la traverse, ainsi qu’à des écrous, boulons ou pistons desserrés ou fissurés. Deux capteurs doivent être placés sur la traverse, dont le positionnement dépend du sens de rotation.
- Rotation de l’arbre dans le sens des aiguilles d’une montre. Un accéléromètre doit être monté verticalement au-dessus du guide de la traverse à gauche, et un autre verticalement sous le guide de la traverse à droite (figure 2).
- Rotation de l’arbre dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Un accéléromètre doit être monté verticalement sous le guide de la traverse à gauche, et un autre verticalement au-dessus du guide de la traverse à droite (figure 3).
