Il est important de détecter les vibrations à un stade précoce afin de prévenir tout dommage. Les conséquences des vibrations ne doivent pas être sous-estimées. Par exemple, les vibrations dans une turbine peuvent avoir des effets catastrophiques sur les personnes, l’environnement et l’usine. Détecter précocement les vibrations et leurs causes permet d’éviter des accidents inutiles et des coûts élevés. Souvent, seules des interventions de maintenance mineures ou des réparations sont nécessaires.
Causes des vibrations des machines
Les vibrations des machines ont de nombreuses causes. Les plus courantes sont expliquées ci-dessous.
Forces répétitives
Les forces répétitives résultent d’un schéma de forces qui se répète. Souvent, ces forces dans les machines sont causées par :
La machine est déséquilibrée :
Le centre de gravité d’une pièce de machine tournante ne se trouve pas au centre. Cela entraîne une force répétitive sur la machine.
La machine est mal alignée :
Les pièces de la machine se déforment pendant la rotation, ce qui entraîne des forces répétitives sur la machine.
Usure de la machine :
Les pièces de la machine s’usent à l’usage. Prenons, par exemple, les roulements et les engrenages. Cela peut entraîner des forces répétitives.
Mauvaise utilisation de la machine :
Une alimentation électrique irrégulière peut entraîner l’apparition de forces répétitives.
Résonance
Chaque machine présente une certaine vibration naturelle. Chaque machine possède une fréquence de résonance (ou plusieurs). Lorsque cette fréquence de résonance coïncide avec la vitesse de rotation, il se produit une résonance. Si la force en jeu est relativement faible, cela ne posera pas de problèmes majeurs. En revanche, des forces importantes peuvent avoir des conséquences catastrophiques.
Éléments disparates
Des causes telles qu’un jeu excessif des roulements, des boulons desserrés et la corrosion peuvent provoquer des vibrations de la machine. En raison des forces considérables à l’œuvre dans la machine, les pièces desserrées peuvent rapidement entraîner des dommages.
Types de vibrations
On distingue trois types de formes de vibrations :
- Vibrations apériodiques
Ces vibrations ne se répètent pas dans le temps, ce qui rend leur comportement imprévisible. - Vibrations transitoires
Ces vibrations ne peuvent être observées que pendant une certaine période. - Vibrations périodiques
Ce sont des vibrations qui se répètent. Ce sont les vibrations les plus courantes dans les machines (voir figure 1).
Que peuvent prévenir les mesures de vibrations ?
La réalisation de mesures de vibrations a naturellement un coût. Il est donc important de comprendre ce qu’elles permettent d’éviter, ou plutôt : quelles économies elles permettent de réaliser.
Dommages matériels graves
Si les vibrations ne sont pas détectées à un stade précoce, la machine subit souvent des dommages graves. Dans les cas les plus extrêmes, la machine doit être entièrement remplacée. La détection précoce de la cause des vibrations permet de réaliser d’importantes économies et contribue également à la sécurité.
Consommation énergétique élevée
Les machines qui vibrent consomment davantage d’énergie. Une énergie supplémentaire est nécessaire pour résister aux vibrations. En mesurant l’état de la machine, cette consommation peut être réduite au minimum.
Arrêts imprévus
Si l’état d’une machine n’est pas mesuré, celle-ci peut tomber soudainement en panne. Il en résulte des temps d’arrêt imprévus. Étant donné que de nombreuses usines de l’industrie de transformation doivent fonctionner en continu, cela entraîne des coûts extrêmement élevés (et inutiles). Dans de nombreux cas, cela peut être évité grâce à des interventions simples, mais l’état de la machine doit alors faire l’objet d’une surveillance.
Problèmes de livraison
De nombreuses entreprises doivent respecter certains accords de livraison. Si une machine s’arrête de manière inattendue en raison de pièces défectueuses ou de dommages importants, il y a de fortes chances que l’entreprise ne soit pas en mesure de respecter ces accords. Cela entraînera le mécontentement des clients.
Produits semi-finis
Lorsqu’une machine s’arrête de manière inattendue, des produits semi-finis restent bloqués dans le processus. Dans de nombreux cas, ceux-ci doivent être mis au rebut en raison de leur détérioration. Cela entraîne, à tout le moins, des coûts inutiles.
Maintenance superflue
Souvent, certaines pièces des machines sont remplacées à titre préventif afin de garantir la disponibilité permanente de la machine. Cela peut entraîner le remplacement inutile de certaines pièces. En mesurant l’état de la machine (et de ses pièces), les réparations et les remplacements ne sont effectués que lorsque cela est réellement nécessaire.
Problèmes de qualité
Dans de nombreux cas, une machine peut sembler, à première vue, fonctionner correctement, bien que ce ne soit parfois pas le cas. Des mesures sont nécessaires pour le déterminer. Si cela n’est pas fait, la qualité des produits peut en pâtir.
Surveillance de l’état
La surveillance de l’état consiste à vérifier l’état des machines. Il existe diverses méthodes pour cela, mais les mesures de vibrations constituent la méthode la plus fiable. En savoir plus sur la surveillance de l’état »
