147 REF Vibratech 2003 Ppt

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- 3 -

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Maintenance corrective ou curativeEffectue aprs les pannes

Maintenance prventive ou systmatiqueEffectue intervalles rguliers

Maintenance prdictive ou conditionnelleEffectue selon la condition des quipements

Maintenance proactiveAmlioration, modification des quipements ou leurs composantes, dans le but daugmenter la longvit

- 4 -

La maintenance prdictive ou conditionnelleLes appareils pour connatre la condition des quipements rotatifs

Tournevis loreille Stthoscope Appareil de mesure des vibrations globales

Mthodes et appareils plus rcents

Analyseur spectral Suivi de la condition des huiles et analyse ferrographique Collecteur de donnes, logiciel et systme expert pour les

vibrations Thermographie

- 5 -

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- 6 -

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Correctif Prventif Prdictif

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G C4C "

- 7 -

La maintenance prventive, comparativement la maintenance corrective, produit des conomies de 28 35 pour-cent.

La maintenance prdictive, comparativement la maintenance corrective, produit des conomies de 50 61 pour-cent.

La maintenance prdictive, comparativement la maintenance prventive, produit des conomies de 30 36 pour-cent.

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Correctif Prventif PrdictifType dentretien

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- 8 -

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- 9 -

Condition dopration normale DtriorationRodage

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Temps

La remise en condition priodique (maintenance prventive), cause de 20% 25% des problmes des machines. Avec la maintenance conditionnelle, les quipements sont inspects pour utiliser pleinement la priode dopration normale.Les dommages sont dtects au dbut de la priode de dtrioration, laissant suffisamment de temps pour la planification.

La courbe de Bathtub

- 10 -

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- 11 -

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5 1222

60

70

80

90

100

110

120

130

140

SPECTREVIBRATIONTHORIE DE BASE

- 12 -

Qu'est-ce que la vibration?Mouvement rptitif dansun milieu lastique.Oscillation mcanique autour d'unpoint dquilibre.Pour les machines, les vibrations sontle rsultat des forces dynamiquesproduites par les lments tournants

VIBRATION = MOBILIT x FORCE

- 13 -

TempsTemps

Avec un systme masse-ressort, si nous observons le dplacement vertical en fonction du temps, nous pouvons observer une onde sinusodale.

32I;

32I,

32I8

2

2I8

2I,

2I;

2I22 2I8 - 2I-2 2I6 - 1I22

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Vibration simple

- 14 -

A

PMH

REPOS

PMB

LLLA

LLLA

TTT(1 CYCLE)(1 CYCLE)(1 CYCLE)

TDCPMH

BDCBDCBDCPMB

TTT(1 CYCLE)(1 CYCLE)(1 CYCLE)

T(1 CYCLE)

T(1 CYCLE)

TempsTempsTempsTemps

La priode, est le temps T pour effectuer un cycle complet..

32I;

32I,

32I8

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2I22 2I8 - 2I-2 2I6 - 1I22

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T(1 CYCLE)

T(1 CYCLE)

A

A

PMH

PMB

REPOS

Vibration simple

A

- 15 -

Vibration simple

Temps

Dans ce cas-ci, nous pouvons observer que le temps pour effectuer un cycle, la priode, est plus court et que lamplitude est plus petite.

32I;

32I,

32I8

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- 16 -

Dplacementmaximal

vers le haut

Dplacementmaximal

vers le bas

Temps

Sur une machine, de mme manire que pour un systme masse-ressort, si nous observons le dplacement vertical en fonction du temps, nous pouvons observer une onde sinusodale.

La priode est le temps requis pour effectuer un cycle complet

Les units sont des secondes / cycle

Sur cette machine, nous supposons que la seule force prsente est le dsquilibre.

Vibration simple

- 17 -

Temps

Avec deux systmes masse-ressort diffrents, chaque masse aura une amplitude et une priode qui lui sont associes.

32I;

32I,

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2

2I8

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2I22 2I8 - 2I-2 2I6 - 1I22

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Vibration complexe

- 18 -

Temps

En calculant la somme des amplitudes, de chaque masse, chaque instant, il est possible de constater que le trait vert est la somme du trait bleu et du trait rouge.

32I;

32I,

32I8

2

2I8

2I,

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2I22 2I8 - 2I-2 2I6 - 1I22

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$

Vibration complexe

- 19 -

Temps

Ces deux systmes masse-ressort produiront donc une oscillation rsultante. Cette onde ntant plus une simple onde sinusodale, il devient alors difficile de connatre lamplitude et la priode qui sont associes chaque masse.

32I;

32I,

32I8

2

2I8

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2I22 2I8 - 2I-2 2I6 - 1I22

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*

$

Vibration complexe

- 20 -

0 0.25 0.5 0.75 1

Temps (Secondes)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

-0.5

Time DomainSAMPLEID: 243 MOTEUR COAAPR 28 1989 13:24:52

Pouces/sec. S/W CIRC PUMP #2 LR: AXIAL RPM: 1720

Vibration complexe

En gnral, sur une machine, il y a plusieurs forces qui produisent des vibrations : le dsquilibre, les roulements, les forces hydrauliques etc. Ces forces produiront une onde rsultante qui sera difficile interprter.

- 21 -

Domaine du temps - Domaine de la frquence

Frquence (Hz)

V

L

O

C

I

T

(

V

d

b

)

Pour notre systme masse-ressort, au lieu dobserver le dplacement en fonction du temps, nous pouvons observer le dplacement en fonction de la frquence. Au lieu de connatre le temps requis pour effectuer un cycle, nous allons connatre le nombre de cycles effectus dans une priode de temps dfinie.

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- 22 -


Nous savons que la petite masse prend moins de temps que la plus grosse pour effectuer un cycle. Ainsi, pour une priode de temps dfinie, elle aura le temps deffectuer plus de cycles. Sa frquence, le nombre de cycles par unit de temps, sera donc plus grande.

Nous pouvons constater que lamplitude de la petite masse est plus petite que celle produite par la grande masse, tout comme dans le domaine du temps.

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0.40

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I

- 23 -

Temps


Si nous transformons londe rsultante des deux masses du domaine du temps au domaine de la frquence, nous constatons que linformation, propre chacune des masses, a t conserve.

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- 24 -


Temps (secondes)

2

1

0

1

2

1

Temps (secondes)

2

1

0

1

2

1

Temps (secondes)

2

1

0

1

2

1

Temps (secondes)

2

1

0

1

2

1

1

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Frquence (Hz)

1

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Frquence (Hz)

1

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Frquence (Hz)

1

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Frquence (Hz)

- 25 -


+7 *

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#

*

- 26 -

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

VdB S/W CIRC PUMP #4 LR:AXIAL CPM: 1800 Ampl: 103.2 VdBRMS: 120.1 VdB S/N: 1234567890 SAMPLE SPECTRAL

ID: 243 MOTOR, FREE END MAR 01 1987 15:29:00

CPM ( X1000)

v

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

-0.5

0 0.25 0.5 0.75 1

Temps (Secondes)

Time DomainSAMPLEID: 243 MOTOR, FREE END

APR 28 1989 13:24:52

In/sec S/W CIRC PUMP #2 LR: AXIAL RPM: 1720


Domaine du temps

Domaine de la frquence

- 27 -

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 5 10 15 20 25 30

VdB

CPM (x 1000)

SPECTRAL

MOTEURENGRENAGE

COMPRESSEUR

Frquences forcesCompresseur d'air centrifuge

Dans le domaine de la frquence, mme si plusieurs forces sont prsentes, il demeure possible dinterprter les rsultats.

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18 ; 22

- 28 -

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Les units sont des secondes / cycle


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Hertz = cycles/seconde CPM = cycles/minute 1 Hz = 60 CPM

- 29 -

22.22 msecT =Affichage: TempsAcquisition:23-01-9817:50Cr.-Cr.: 30.07Charge: 100%RPM: 2695RPS: 44.91

La frquence dun signal est dfinie comme tant linverse de la priode

La priode de 1 cycle (T) = 22.22 msec ou 0.02222 sec Donc.....

F = 1/T ou

F = 1/ 0.02222sec. = 45 Hz

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- 30 -

Normalisation par ordres

Normalisation par ordres

Non-normalis

10 ordres

0 - 30,000 CPM

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

Ordres

SPECTRAL

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 5 10 15 20 25 30

VdB

CPM (x 1000)

SPECTRAL

1x = 3000 cpm2x = 6000 cpm3x = 9000 cpm4x = 12000cpmetc...

- 31 -

UNITS D'AMPLITUDE

(Crte) Cr = A (Crte Crte) Cr-Cr = 2 x A(Moyenne) Moy. = 0.318 x A(Moy. quadratique) RMS = 0.707 x A

Cr = 1.414 x RMS

Temps

A

-A

Cr-Cr

CrMoyenne

RMS

0.707

0.318

1 tourde larbre

Mesure damplitude

- 32 -

UNITS D'AMPLITUDERelations

2

Dplacement (pouces (cr-cr))ou distance

(d)

Vlocit (pouces/sec. (cr))ou dplacement/temps

(2 f) x d + 90

Acclration (g ou pouces/sec. )ou vlocit/temps

(2 f) x d + 180 o

o

2

- 33 -

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K > #J > #L 8 I2M > #

UNITS D'AMPLITUDE

- 34 -

Pourquoi la vlocit ?Meilleure reprsentation desforces qui causent des dommages

Linaire sur toute la plaged'opration pour la plupartdes machines

- 35 -

Pourquoi la vlocit ?Plage dopration courante pour des machines rotatives industrielles.

Dplacement

(millime de

pouces Cr

-Cr) Acclr

ation (

G RMS

)

Vlocit (pouces/sec. Cr)Amplitude des

vibrations(chelle logarithmique)

Frquence (Hz)(chelle logarithmique)

- 36 -

SSTG #2

VdB

CPM (x 1000)

SSTG #2

Velocit (pouces/sec. Cr.)

60

70

80

90

100

110

120

0 10 20 30 40 50 600.0001

0.001

0.01

0.1

0 10 20 30 40 50 60

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0 10 20 30 40 50 60

SSTG #2

CPM (x 1000)CPM (x 1000)

LINAIREOU

LOG.?

VdB = 20*Log.((pouces/sec.)/Rfrence) (Rf.:39.37e-8 pouces/sec.(RMS))

Velocit (pouces/sec. Cr.)

- 37 -

=

!"

dB

Exercice avec une rfrence de #$%# $%&

%# $%&

%# $%& '

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- 38 -

Table de conversion

VdBPouces/sec. Cr.

Mm/sec. RMS Cote +VdB Fois plus

80 0.006 0.10 BON 6 285 0.010 0.18 BON 10 390 0.018 0.32 BON 12 495 0.031 0.56 BON 16 6

100 0.06 1.00 Acceptable 20 10105 0.10 1.78 Acceptable 30 32108 0.14 2.51 Tolrable 40 100110 0.18 3.16 Tolrable 60 1000115 0.31 5.62 Tolrable116 0.35 6.31 Excessif120 0.56 10.00 Excessif124 0.88 15.85 Extrme125 0.99 17.78 Extrme130 1.76 31.62 Extrme135 3.13 56.23140 5.57 99.99145 9.90 177.81

- 39 -

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- 40 -

2 12 8 2 %2 ,2 -2 ; 2

5 1222

; 2

6 2

A 2

9 2

122

112

18 2

1%2

1,2VdB

SPECTRALTABLISSEMENT D'UN PROGRAMME

INTRODUCTION

- 41 -

0 100 150 20060

70

80

90

100

110

120

130

SPECTRAL140

VdBQUIPEMENTS POUR LA COLLECTE

50

- 42 -

L'ORDINATEURE $ ) ! " #" " $ $ " # " " ))

( # " B)* ( " #B#/ ! ' / B#$

E " #" #)' ! ! # " ! $ / "

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- 43 -

Capteur de dplacement

Mesures relative du dplacement

Enroulement de fil

- 44 -

Capteur de dplacement Gnralement utilis avec des machines

paliers lisses Requiert normalement une installation

permanente tendue de frquence de 0 1000 Hz Requiert un traitement du signal

Sensibilit normale 200 mV par mille

- 45 -

Capteur de vlocit

N

S

Enroulement de fil

Aimant permanent entredeux ressorts

- 46 -

Capteur de vlocit

Gnre son propre signal - Aucun traitement du signal requis

tendue de frquence de 10 Hz-1000Hz La calibration dpend de la temprature De grande dimension et lourd Coteux Mauvaise rponse en frquence Mauvaise rponse en phase

- 47 -

ACCLROMTRE

- - - -

- -

-

-

-

-

-

-

--

-

- - - - - -

-

-

-

-

-

--

-- -

-

--

-- -

-

-

-

-

-

--

-

-

FORCE

-----

MASSELMENT

PIZO-LECTRIQUE

DBITD'LECTRON

TYPE COMPRESSION

- 48 -

Acclromtre Piezo-Electric

Type compression

Masse sismique

lment de cristal

Base

Amplificateur ICP

Gougeon de montage

Ressort de pr-charge

- 49 -

Type cisaillement

Masse sismique

lments de cristal

Base

Gougeon de montage

Acclromtre Piezo-Electric

- 50 -

1

2 3

ACCLROMTRES TRIAXIALLe capteur triaxial est compos de trois acclromtres.

Ancien modle de capteur mont sur un bloque triaxial

- 51 -

tendu de frquence trs grande Rponse en frquence trs rgulire Fonctionnement stable avec le temps La calibration demeure stable avec le temps La rsonance dpend de la base de montage

Acclromtres

- 52 -

Rponse en frquence des acclromtres

pi= =

Plage de frquence utilisable

1 Hz FrFr/3 chelle de frquences logarithmique

Systme un degr de libert

La limite en bassefrquence, dpend du capteur mme.

La limite en haute frquencedpend du capteur et du type de fixation.

Frquence de rsonance

- 53 -

1 Hz FrFr/3 chelle de frquences logarithmique

Pour un mme capteur, la plage de frquence utilisable peut tre considrablement rduite selon le type de fixation utilise.

Frquence de rsonance

Plage de frquence utilisable

FrFr/3

Rponse en frquence des acclromtres selon le type de fixation

- 54 -

Rponse en frquence selon le type de fixationPour un mme capteur, voici un exemple des frquences maximales qui peuvent tre mesures selon les types de fixations,.

Ces deux types de fixation ont les dfauts suivant : la frquence maximale est frquemment, ou toujours, dans la plage de frquence d intrt. Cette frquence maximale peut varier d une collecte l autre.

Par contre : Elles sont faciles utiliser et rapides.

Pour ces deux types de fixation :La plage de frquence utilisable est excellente et les rsultats sont stables d une collecte l autre.

Par contre :

Il faut coller la machine des pastilles de fixations permanentes.

Aimant surface plane / pastilles de fixation colles

Tige Aimant surface courbe

Dconnexion rapide

Pastilles de fixation colle

Pastilles de fixation visses

Courtoisie de la compagnieRponse en frquence maximale

(a l intrieur de +3dB)

- 55 -

Prcision du diagnostiqueTriaxial vs Deux axes vs Un axe

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5 6Nombre daxes collects

R

P

A

R

A

T

I

O

N

S

R

E

C

O

M

M

A

N

D

A

D

T

I

O

N

(

e

n

p

o

u

r

c

e

n

t

)

2 Axes Radial sur le moteur et

la pompe 3 Axes

Radial et Axial sur le moteur, Radial sur la pompe

4 Axes Radial et Axial sur le

moteur et sur la pompe

6 Axes Radial, Axial et

Tangentiel sur la pompe et le moteur

**Publi dans le magazine P/PM TECHNOLOGY 1995Pour 262 machines, ingnieurs et analystes, ont vrifi, indpendamment les uns des autres, la prcision des diagnostiques automatiques.

- 56 -

Pastilles de fixation et capteur triaxial

Pour une bonne plage de frquence et des

rsultats qui se rptent dune collecte

lautre de manire fiable il faut :

Des pastilles de fixation

Pour avoir un bon rendement

Tous les axes doivent tre collects

Pour limiter le nombre de pastilles

installer

Un capteur traxial peut tre utilis

Avec une seule pastille tous les axes

sont collects.

Tous les axes sont toujours collects.

Avec lutilisation d un collecteur

triaxial, les trois axes sont collects

en mme temps ----- conomie de

temps importante.

- 57 -

top viewAttachment

Screw

AlignmentKey

side view

3

2

Pastilles de fixation et capteur triaxial

Chaque acclromtre du capteur triaxial sont numrots

Canal 1

Canal 2 Canal 3

- 58 -

AXES

RADIAL

AXIAL TANGENTIEL

- 59 -

Canal 1

Canal 2

Canal 3

Tangentiel

Numrotation et axes

- 60 -

2 12 8 2 %2 ,2 -2 ; 2

CPM (x 1000)

; 2

6 2

A 2

9 2

122

112

18 2

1%2

1,2VdB

SPECTRAL

COLLECTE DE DONNESPRPARATION

- 61 -

Choix de la position de mesure

- 62 -

Choix de la position de mesureBonne transmission des vibrationsAxes bien alignsAccessibilitEspacement suffisant pour l'acclromtreScuritPas de surchauffe ou de fuites

- 63 -

Choix de la position de mesure

- 64 -

Installation des pastilleset codes barres

- 65 -

@ : : P 3 3

@ : : P 3 B

: 3

4:Q

?

- 66 -

LOCALISATION DES PASTILLESNUMROTATION

MOTEUR

POMPE

RDUCTEUR

RDUCTEUR

MOTEUR

MOTEUR MOTEUR

MOTEUR

POMPE

POMPE

POMPE

POMPE

1

1

2

1 2 3 4

5 6 7 8

1 2 3 4

5

6

2 3 4

3

4

11 2

34

- 67 -

0

1

2

3 45

6

7

3 45

6

7

0

1

2

3 45

6

7

012

3 4 56

7012

3 4 56

7

0

1

2

3 4

5

6

70

1

2

0

1

2

3 45

6

7

012

3 4 56

7012

3 4 56

7

CONDITIONSD'OPRATION

- 68 -

Inspection visuelleTemprature des roulements

Temprature des lubrifiants

Corrosion de la base ou des fixations

Fuites

Irrgularit d'opration Bruits

Commentaires des oprateurs

Indicateurs

- 69 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

DES VIBRATIONSANALYSE

INTRODUCTION

- 70 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

VALIDIT DES DONNES

- 71 -

VALIDIT DES DONNESSOURCES DE DONNES ERRATIQUES

Acclromtre mal fix Acclromtre surchauff Mauvaise condition d'opration de la machine

Mauvaise orientation

Bande de frquences mal choisie Mauvaise position de mesure

- 72 -

VALIDIT DES DONNESPlancher des spectres anormalement lev - pente de ski -

Acclromtre mal fix

Les acclromtres sont sensibles aux grandes variations

"Pente de ski" sans crtes lisibles:acclromtre localis un endroit chaud

de temprature. Limite de 120 0 C

Crte fondamentale la mauvaise frquence:machine vitesse variable

Mauvaise condition de test

Symptmes de mauvaises donnes

- 73 -

VALIDIT DES DONNESSymptmes de "donnes erratiques"

Variation subite des amplitudesMauvaise condition d'opration

Les axes semblent changes:pastille de fixation remplace.

Mauvaise dfinition des axes

Les spectres n'incluent pas toutesles frquences forces.Bande de frquences mal choisie

Perte d'information, vibration excessivene provenant pas de la machine mme, mais du milieu

Mauvais choix de localisation

- 74 -

VALIDIT DES DONNESACCLROMTRE MAL FIX

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 75 -

VALIDIT DES DONNESACCLROMTRE SURCHAUFF

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

50

60

70

80

90

100

110

120VdB

- 76 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

IDENTIFIER LA CRETEDU PREMIER ORDRE

- 77 -

IDENTIFIER LA CRTE DU PREMIER ORDREMACHINE AVEC UN SEUL ARBRE

VITESSE NOMINALE DU MOTEUR: 1780 RPM

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 78 -

IDENTIFIER LA CRTE DU PREMIER ORDREMACHINE AVEC UN SEUL ARBRE

VITESSE NOMINALE DU MOTEUR = 1780 RPM

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

12

3

4

- 79 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

MACHINE AVECPLUSIEURS ARBRES

- 80 -

IDENTIFIER LA CRTE DU PREMIER ORDREMACHINE AVEC PLUSIEURS ARBRES

VITESSE NOMINALE DU MOTEUR : 1780 RPM

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 81 -

IDENTIFIER LA CRTE DU PREMIER ORDRE

VITESSE NOMINALE DU MOTEUR: 1780 RPM

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140

MACHINE AVEC PLUSIEURS ARBRESVdB

MOTEUR = 1780 RPMRAPPORT DE RDUCTION = 2.3 A 1

POMPE = 774 RPMAUBES DE L'IMPULSEUR = 6

- 82 -


0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

2

3

MACHINE AVEC PLUSIEURS ARBRES

4

IDENTIFIER LA CRTE DU PREMIER ORDREMOTEUR = 1780 RPM

RAPPORT DE RDUCTION = 2.3 A 1POMPE = 774 RPM

AUBES DE L'IMPULSEUR = 6

1

- 83 -

VITESSE NOMINALE DU MOTEUR : 1780 RPM

0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110


120

130

140VdB MOTEUR = 1780 RPM


AUBES DE L'IMPULSEUR : 6

112.3

X RPM MOTEUR = RPM POMPE(1780 RPM / 2.3 = 774 RPM)2

3


- 84 -


0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

2

4MOTEUR = 1780 RPM



AUBES DE L'IMPULSEUR = 6

3

1


- 85 -


0 2 4 6 8 10 12

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

2

MACHINE AVEC PLUSIEURS ARBRESMOTEUR = 1780 RPM


PALES DE L'IMPULSEUR = 6 16 X RPM POMPE = FREQ. PALES

6 X 774 RPM = 4644 CPM34


- 86 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

DES VIBRATIONSANALYSE

3 problmes courants

- 87 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

DSQUILIBRE

- 88 -

DSQUILIBREVitesse de l'arbre - directions radiales & tangentielles.

- 89 -

DSQUILIBREAMPLITUDE LA VITESSE DE ROTATION

RADIAL ET TANGENTIEL DOMINANT

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 90 -

DSQUILIBRE STATIQUE

X

DSQUILIBRE

- 91 -

DSQUILIBREDSQUILIBRE DYNAMIQUE

X

X

- 92 -

DSQUILIBREDSQUILIBRE AVEC PORTE--FAUX

Dflection angulaire, augmentation 1X en axial

- 93 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

DSALIGNEMENT

- 94 -

DSALIGNEMENT2 X vitesse de rotation - directions : radiale & tangentielle1 X vitesse de rotation - direction axiale surtout

1X

2X

2X

- 95 -

DSALIGNEMENTPARALLLISME

Stress

Stress

Relax

Relax

Relax

RVOLUTION

0

90

180

270

360

o

o

o

o

o

UNE

VNEMENTSDEUX

- 96 -

DSALIGNEMENT - PARALLLISME -AMPLITUDE 2X LA VITESSE DE ROTATION

RADIAL OU TANGENTIEL DOMINANT

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 97 -

DSALIGNEMENTANGULAIRE

Relax

MAXIMAL

Relax

RVOLUTION

0

90

180

270

360

o

o

o

o

o

UNE

VNEMENTUN

Stress

Stress

STRESS

- 98 -

DSALIGNEMENT - ANGULAIRE -AMPLITUDE A 1X LA VITESSE DE ROTATION

- DIRECTION AXIALE -

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 99 -

0 10 20 30 40 50 60

CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

SPECTRAL

PROBLMESDES ROULEMENTS

- 100 -

ROULEMENTAmplitudes qui ne sont pas des multiples

entiers de 1 X larbrePeut se produire dans les trois axes

Prsence de bandes latrales

- 101 -

Piste interne

Bague interne

Cage

Piste externe

Bague externe

Joint dtanchit

Diamtre dalsage

Cot de la piste interne

Ct de la piste externe

Diamtre extrieur

Billes

PROBLMES DES ROULEMENTSPrincipales composantes dun roulement billes

- 102 -

PROBLMES DES ROULEMENTS

SKF 307

Pour chaque tour d'arbre (exemple):La cage tourne .383 fois FTF

Les billes tournent 2.02 fois (spin) BSF7.4 billes passent sur un dfaut de la piste interne BPFI

L'irrgularit des billes frappe 4.04 fois EDF

4.6 billes passent sur un dfaut de la piste externe BPFO

- 103 -

PROBLMES DES ROULEMENTSAMPLITUDES DES FRQUENCES QUI

BANDES LATRALES DE 1X

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

NE SONT PAS DES MULTIPLES ENTIERS DE 1X L'ARBRE

- 104 -



0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

4.6X BPFO

-1-2 +1

+2

1X

2X

3X4X

6X5X

FRQUENCE DU ROULEMENT


- 105 -



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB


- 106 -



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

8 8 I8 ? B 4 @ : R 1?

44.4x

66.6x

22.2x

-1x +1x


+2x+3x-2x

-3x

22.2x = 3 * 7.4

- 107 -

PROBLMES DES ROULEMENTSDESSERRAGE

FRACTION DE 1X (1/2,1/3,1/4...)

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130VdB

- 108 -

PROBLMES DES ROULEMENTSDESSERRAGE

FRACTIONS DE 1X (1/2,1/3,1/4...)

0 2 4 6 8 10 12

CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130VdB

1X 2X

3X 4X

5X

- 109 -

PROBLMES DES ROULEMENTSROULEMENTS DSALIGNS

2X ARBRE LEV + FRQUENCES DU ROULEMENT

0 2 4 6 8 10 12CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 110 -

PROBLMES DES ROULEMENTSROULEMENTS DSALIGNS

2X ARBRE LEV + FRQUENCES DE ROULEMENT

0 2 4 6 8 10 12CPM ( X 1000 )

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

1X2X

ROULEMENT4X

3X

- 111 -

PROBLMES DES ROULEMENTSMACHINE AVEC DEUX ARBRES

FRQUENCES DU ROULEMENT + BANDES LATRALES DE 1X

0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

- 112 -

PROBLMES DES ROULEMENTSMACHINES AVEC DEUX ARBRES


0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

1xM

- 113 -


FRQUENCES DU ROULEMENT + BANDES LATRALES DE 1x

0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

1xM

1xP

- 114 -



0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

FRQUENCE DU ROULEMENT1xM

1xP

- 115 -



0 2 4 6 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140VdB

FRQUENCE DU ROULEMENT1xM

1xP + BANDES LATRALES DE 1XM+ 1X

+ 2X

- 1X

- 2X

- 116 -

Amplitudes globales et spectrales

# $ % & # " " % % ' % % # % % $ ( & $ % $ ) % '* & % % ! % % % % % % % % % '

0 2 4 8 10 12CPM (x 1000)

60

70

80

90

100

110

120

130

140

6

VdB140

130

120

110

100

90

80

70

60

VdB

! ' )#* ) ( )

- 117 -

Alarmes globales

)* ) ( ) " #+ #+ $ ))$ #+ ' * $ / 7 * 5 I * $ " #)#* )& 7 * #) $ ) # " ## 5 J $ / 7 * ) $ ) # " B)& " $ " $ $ * N )* ) ( ) I

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* $ " #)#* )0)! $ #7 * * " )* 11, #)0)! + < #J 18 , I

- 118 -

Alarmes globales

% % % 5 * % # , ( % % % " # $ % / 0 4 '6 2 ! " 3 0 7 7 * 8 '

- 119 -

Alarmes globales

* ( ! " 3 0 7 7 * 8 ( # % % # ( % % & '

- 120 -

Alarmes globales # ! " 3 0 7 7 * 8 " % 9 9 % ! % ( & % * '

)) 7 * " $ & * # $ : " % % $ % % % % ,

)) 7 * " $ & " " $ : " % % $ % % % %

)) ' " 7 * " $ &: " % %

* " ! " #) " 7 * " $ &: " % % $ $

- 121 -

Alarmes globalesCette amplitude de 123.8VdB une frquence de 7200CPM est produite par un dfaut de nature lectrique.

La valeur globale et son alarme ragissent donc un dfaut de nature lectrique.

- 122 -

Alarmes globales

Par contre, pour plusieurs composantes mcaniques, 120VdB, il est trop tard....Les amplitudes globales et leurs

alarmes sont des informations utiles. Cependant, il nest pas possible dtablir un programme de surveillance fiable bas seulement sur ce type dinformations.

Avant que la valeur globale , qui est de 124VB, naugmente 125VdB lors des collectes venir, un autre dfaut devra atteindre au moins, 120VdB.

- 123 -

Alarmes spectrales

# % % & " % % ' % " # 9 , ) & ( $ % $ % % " % '* % % % , % ) % 9 " '

$ & % % $ % & % % # & '

& % % % " ! % ;

E $ < 7 2 4 2

E < 8 % 4 2 = 2

E & ) < 8 % = 2

- 124 -

Alarmes spectrales

* & % % $ % ( > % % & # % " % ! % '

% % ( ! " % ( % % % ( $ " % '

% ( # , (2 8 : % % " % ? 6 2 ( & / 0 7 2 ( & # % % & $ '

- 125 -

Tendances -Valeurs globales

% & % $ % 9 " % ( % % % # & '

% % ( % & % % & % % % & % $ % , , % # > % ' $ ) # " S ,B )#" " #)B * ,3 #,3

- 126 -

Tendances - Spectres

5 % % % % ( ) % (% % % % % '

- 127 -

Tendances - Spectres

@ ! " % !" ( % % % ( % % % # & '

* % % % % % ! " % % % % % ' % ( % % % % & # & % % A % ! % " % '

- 128 -

Tendances, spectres et

alarme spectrale # % & ) ' ! % % & % % % % % B

- 129 -

Temps 1

1

#* 1

8

8Temps

#* 8

! #* 1 # " #7 * * ! #* 8 I

$ ' * #' ) + + 7 * )( + * ) * ! #* 1 #)! > ! 7 * $ )) * ! #* 8 I 1L 8

+ ' )$ ! " # #$ )! * + * )! #* 1 #( * $ * ' ' )* " 7 * $ )* ! * + * )! #* 8 I 1T 8

#* $ #* * ! #* 1 #( * $ * ' ' )* ( )7 * $ )) * ! #* 8 I

* # ) $ ' + " # * )! #* 1 " # " #7 * * 5 $ ' + " # * )! #* 8 I$ " #B) ( # " ! * + * )! #* 1 #( * $ * ' ' )* " 7 * $ ))! * + * )! #* 8 I

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VIBRATION = MOBILIT x FORCE

Vibrations et structures

- 130 -

Vibrations - Sommaire Les vibrations sont gnralement utilises dans le domaine de la frquence. Il est plus pratique de graduer l'axe des frquences en ordre. Pour l'amplitude, la vlocit est plus reprsentative des forces qui causent des

dommages. Pour un suivi priodique et l'analyse, l'axe des amplitudes gradu sur une chelle

logarithmique donne de meilleurs rsultats. Nous avons vu comment les vibrations ragissent pour trois dfauts mcaniques

courants. La vlocit peut tre exprime en terme de valeur globale (efficace), cependant, un

programme de surveillance priodique fiable ne peut tre bas seulement sur l'chantillonnage de ces valeurs.

Des alarmes spectrales bases sur l'historique des machines doivent servir comme critres d'alarmes.

Il est possible de tracer des courbes de tendance de dfauts spcifiques. La vibration n'est pas une mesure directe des forces, mais plutt un rsultat qui est

li la structure.

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Normes et standards

Le moyen le plus fiable dvaluer la condition dune machine est dans le cadre dun suivi priodique.

Cependant, les normes et standards pour les vibrations sont trs utiles dans certaines applications.

Pour dterminer la svrit des vibrations. Pour vrifier la conformit des vibrations avant la mise en service dune

nouvelle usine. Pour servir de critre dacceptation aprs le reconditionnement dun

quipement rotatif. Pour valuer lexactitude des ajustements aprs certains travaux

dentretien.

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Normes et standards Ils doivent tre utiliss avec un certain sens critique en tenant compte des

lments qui suivent :

La structureNous savons que la vibration n'est pas une mesure directe des forces, mais plutt un rsultat qui est li la mobilit de la structure portante dune composante rotative. Il faut donc tenir compte de la mobilit relative de la structure portante.

Le type de machineLes paliers dun compresseur piston ne sont pas conus pour recevoir les mmes charges dynamiques quun compresseur vis. De plus, dans un cas, les charges dynamiques les plus importantes seront radiales, alors que dans lautre, elles seront axiales. Les forces dynamiques ne sont pas les mmes dun quipement lautre. Les amplitudes des vibrations et les axes dominants ne seront donc pas les mmes.Certains types de machines avec des applications de prcision : tels les tours, les presses dimprimerie, etc., ne supportent que de trs faibles amplitudes de dplacement dynamique. Les vibrations devront donc tre trs faibles.

LapplicationLes exigences pour un moteur qui est critique pour la production ou qui entrane une machine coteuse ou fragile, ne sont pas les mmes que pour un moteur qui entrane une pompe ou un ventilateur de moindre importance pour la production.

La vitesse doprationLa valeur limite des vibrations pour un compresseur centrifuge oprant 12000CPM ne sera pas la mme que celle dun ventilateur tournant 1200 CPM

Le type de valeur utilis pour quantifier les vibrationsLes rsultats seront plus prcis si les vibrations sont values dans le domaine de la frquence plutt que bases sur une simple valuation de la valeur globale.

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Normes et standardsIl ny a pas de normes ou standards qui couvrent tous les aspects.

De plus, dans certaines applications courantes, la simplicit dusage doit tre considre.

Pour effectuer un bon choix, les aspects les plus importants, ou prioritaires, doivent dabord tre dgags.

Nous allons voir certaines de ces normes ainsi que leurs principales caractristiques.

CHARTE RATHBONECette charte a t conue par T.C. Rathbone en 1939. Elle nest base que sur les amplitudes globales. Elle ne tient pas compte du type de structure, ou de machine, de la vitesse dopration, etc.. Elle est maintenant dpasse. Elle nest fournie qu titre de rfrence.

0 :

4 * $ C $ II< + < I; 8 A + < I%1,* + < I1-6 ( ) I26 A - " I2%9 8< ( " I219 ; * ' ) I229 A< * ' ) I22,9

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Normes et standards $

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SPCIFICATION TECHNIQUE, NAVSEA S9073-AX-SPN-010MVAPour utiliser cette spcification technique, un groupe de 10 20 spectres doit tre disponible. Un spectre moyen est calcul partir de lamplitude, ligne par ligne, de chaque spectre. Ceci pour chacun des axes ou

bande de frquence.Le groupe dchantillons peut tre constitu de spectres provenant dquipements identiques. Il peut galement tre

constitu de lhistorique dune mme machine alors quelle est en bonne condition.

Le niveau dacceptation, durant le service normal de la machine, est tabli au spectre moyen + 2 carts types, 2 sigma.

Le niveau dacceptation, aprs le reconditionnement dune machine, est + 1 sigma.

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Normes et standards

0.01

0.1

1

600 6000 60000

Vlocit (pouces/sec. Cr.)

EXTREMEEXTREME

EXCESSIFEXCESSIFTOLRABLETOLRABLE

ACCEPTABLEACCEPTABLEBONBON

GUIDE POUR VALUER LA GRAVIT DES VIBRATIONSGUIDE POUR VALUER LA GRAVIT DES VIBRATIONS135130125120

115110105100

9590

VdB

Catgorie de machines- Petites : + * ) )! # , - Moyennes: ! # #)7 * H))* #+ - Larges, basse vitesse: * ! " #) )! # ,

- Larges, haute vitesse: * ! " # A - Alternatives: * ! " # A

Frquence (CPM)12001800

360012000

Ce guide considre la taille des machines. Les machines alternatives ont leurs propres limites. Lamplitude des vibrations est exprime en fonction de la frquence.

Par contre, le type de structure nest pas considr. Tous les types de machines font lobjet des mmes limites, lexception des machines alternatives. La limite en basse frquence est de 600CPM.

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Normes et standards

NORME ISO 2372/3945Cette norme considre le type de structure et la puissance des machines. Elle est simple dapplication. Cependant, elle nest base que sur la valeur globale (efficace) RMS de 10Hz 10KHz. Cette norme est en voie dtre rvise. La limite en basse frquence, de 10Hz, signifie que la plus basse frquence couverte est de 600CPM.

STANDARD ANSI S2.19-1989Ce standard sert valuer la qualit dquilibrage des rotors. Il tient compte de la vitesse dopration, de lapplication, et du type de machine. Il est identique la norme internationale ISO 1940/1-1986, ou, au standard VDI de la Socit de Gnie Allemande. Ce standard est en voie dtre rvis.

STANDARD API 610Ce standard, trs simple dapplication, permet de vrifier latteinte relle des valeurs spcifies dans le standard ANSI S2.19-1989.

NORMES EASA - ADOPTES EN FVRIER 1992Cette norme sadresse aux ateliers de moteurs. Elle tablit des procdures pour contrler la qualit des rparations des moteurs.Le standard ISO1940/1, est utilis pour dfinir une qualit dquilibrage G2.5.Pour la mesure des vibrations, les normes ISO 3945/2372 et NEMA MG1 sont utilises.La puissance des moteurs et les tailles sont considres. En rfrant NEMA MG-1, les moteurs doivent tre tests sur une base suspension lastique, ce qui est excellent comme procdure. En bref, cette norme constitue un bon guide pour les ateliers de rparation en labsence de directive prcise du client.

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Normes et standardsNORME QUBCOISE BNQ 4983-150

Cette norme est essentiellement base sur la norme ISO 2372/3945

NORME CANADIENNE CDA/MS/NVSH 107Cette norme est bien dtaille concernant le type de machine et elle considre la puissance. Le type des structures nest cependant pas considr. Elle a la particularit dtablir des nivaux diffrents pour les machines neuves, pour la remise en tat, ou la remise neuf.

STANDARD AGMA 426.01Ce standard tablit des limites pour les vibrations de certains types dengrenages. Il tient compte de la frquence.

NORME POUR LES POMPESCette norme est ddie aux pompes. Elle classifie uniquement la condition de lquilibrage. Elle est surtout utile pour les stations de pompages, pour valuer la qualit dquilibrage des grosses pompes verticales, car elle tient compte de la hauteur laquelle le capteur de vibration est positionn.

TABLEAU DE SVRIT DES VIBRATIONS, IRDCe tableau, publi par le manufacturier dquipement de vibrations IRD, est une simple projection des valeurs de la charte de T.C. Rathbone, publie en 1939... Elle comporte les mmes faiblesses (voir charte Rathbone). Elle est fournie en annexe, titre de rfrence seulement.

NORME POUR LA TUYAUTERIEComme beaucoup dquipements rotatifs sont connects de la tuyauterie, il est courant davoir valuer la svrit des vibrations de cette composante. Il y a plusieurs normes et standards qui sont publis pour cette application. La table, fournie en annexe, est simple dapplication et peut donner un aperu rapide de la svrit des vibrations.

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Devis techniques Le devis technique sert communiquer au fournisseur, ds le dpart, quel est le niveau de

qualit atteindre et de quelle manire lvaluation sera effectue. Les rgles tant bien dfinies, de tels devis sont la fois utiles pour le client et pour le fournisseur.

Ils permettent, dans certains cas, des conomies de cots substantielles.

En effet, un mauvais contrle de la qualit peut entraner : des pertes de productions des dmontages et remontages, aux frais du client des bris prvisibles peuvent ne survenir quaprs lexpiration de la garantie.

Ces devis doivent tablir clairement les lments qui suivent: les normes qui seront utilises les procdures de tests, et quelles tapes ils seront effectus.

Il est trs important de prvoir un contrle par tape qui permettra de dpartager la responsabilit de chaque intervenant. titre dexemple, pour le cas dun moteur refait neuf, il est important de le tester seul avant linstallation afin que la responsabilit ne soit transmise du rparateur l'installateur.

Pour une bonne efficacit, des dlais doivent tre prvus avant la mise en service.

Un exemple de devis technique, pour la remise neuf des moteurs, est fourni en annexe.

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ANNEXE - ANormes, standards et devis

Date post:	20-Oct-2015
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147 REF Vibratech 2003 Ppt

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