TD Analyse Vibratoire
Exercice 1 Mode de fixation du capteur Pour être efficace, vous devez choisir le moyen de montage de l’accéléromètre le plus rapide. Quel moyen (tige, aimant, cire, vis) préconise z vous pour mesurer la vibration d’un engrenage dont le moteur tourne à 40 Hz et ayant 40 dents, dents, Sachant aussi qu’on souhaite aussi analyser les harmoniques de la fréquence d’engrènement jusqu'à l’ordre 4 et qu’on veut une excellente répétitivité répétiti vité des mesure, quel moyen de fixation doit on utiliser dans ce cas
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Exercice 2
Indicateurs basses fréquences : Déplacement crête à crête entre 10 et 100Hz : Dcc [10-100Hz] (en μm). C’est l’indicateur utilisé par l’API (American Petroléum Industrie). Il est utilisé par tout industriel intervenant en pétrochimie et est sensible aux phénomènes dits « basses fréquences ». Le niveau acceptable maximal est donné, quelle que soit la vitesse par la formule suivante : Dccmax = 25,4.(12000/N) 0,5 Avec N : vitesse de rotation en tr/min et Dcc, déplacement crête à crête en μm Soit une machine tournant a 750 tr/mn, calculer le déplacement crête à crête maximale admissible pour la machine Dcc max . Exercice 3
Indicateurs spécifiques aux roulements : Facteur de crête entre 1 kHz et 20 kHz : FC [1000-20000Hz] (sans unité) Il est défini à partir des valeurs crête FC et efficace de l‘accélération :
Fc
Acccrête
12
cceff
Le défaut majeur de cet indicateur est 3 de présenter environ les mêmes valeurs à l’état neuf et en fin de vie du Ecaillage roulement. localisé Seule l’évolution dans le temps de cet indicateur est utilisable. Si FC augmente, la situation n’est pas alarmante, si FC diminue, le roulement est en fin de vie. Facteur K entre 1 et 20 kHz : K [1000-20000Hz] (en g² ou mg²) Ktari.Z_ISET Ksar Hellal_département génie mécanique_2016
Ecaillage généralisé
Temps
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Il est également défini à partir des valeurs crête et efficace de l‘accélération :
Acccrête Acceff
Le facteur K est plus sûr pour effectuer une analyse ponctuelle des roulements. Sa valeur est directement liée à l’état du roulement. Application 1 Le signal suivant montre un enregistrement de vibration sur un roulement. Quel est le type de ce signal (temporel ou fréquentiel) Déterminez le niveau crête, le niveau efficace, l’accélération crête à crête Calculer le facteur de crête FC
Nature des vibrations
Facteur de crête
Kurtosis
Causes possible
Périodique de type sinusoïdal
1,5
1,5
Balourd
ou complexe
à
alignement
ou de type bruit de fond
2,5
…
Aléatoire de type impulsionnel
3à4
3
Roulement en bon état
Périodique de type impulsionnel
>4
élevé
Roulement écaillé
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Application 2 Soit l’indicateur Facteur Crète FC d’un signal vibratoire sur un réducteur analysé sur une Large bande de fréquences
Jours
Jour 1
Jour 2
Jour 3
Jour 4
Jour 5
Jour 6
Jour 7
FC
2,67
2,65
2,86
2,89
2,98
2,93
2,99
Jour 8 3
Jour 9 3,03
Jour 10 13,7
Jour 11 14,7
1) Représenter la courbe de tendance (FC, jour) 2) A partir de quelle jour commence l’apparition du défaut sur le roulement de type choc.
Exercice 4 : Soit un signal périodique ayant la fonction temporaire suivante :
Représenter le spectre de ce signal
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Exercice 5
1) 2) 3) 4)
Calculer la fréquence du moteur fr. Calculer la fréquence de rotation de l’arbre d’entrée du multiplicateur Calculer la fréquence d’aubes des compresseurs. Calculer la fréquence du roue/pignon du multiplicateur.
Exercice 6: Exemple : moto-ventilateur Le moteur (1489 T/mn) entraine un ventilateur (1164T/mn) par l’intermédiaire d’une transmission par courroie.
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Interpréter le spectre suivant. Exercice 7: D'après une analyse en fréquence sur une machine qui tourne à 3600 rpm, vous constatez des fréquences de 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480 et 540 Hz. –Quelle est la cause probable du problème? Exercice 8: Un moteur tournant à 1800 rpm entraîne une pompe horizontale à 6 aubes. Tous les paliers sont montés sur roulements. En se référant à la norme ANNEXE H et au gabarit Déterminez les niveaux de pré-alarme et alarme sur la machine par bande de fréquences sur les points de mesure 1V et 2A.
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Exercice 9 Un rotor tourne à une vitesse de 1800 tours/min. Son balourd crée un déplacement de 20 μm. Le rotor entraîne un engrenage de 60 dents. L’amplitude de la vibration à l a fréquence d’engrènement est de 1 μm.
a) Quelles sont les fréquences, pulsation et la période associés à la rotation du rotor ? b) Quelle est la fréquence d’engrènement ? c) Quel descripteur préconisez-vous pour analyser le balourd ? Quelle en est l’amplitude ? d) Quel descripteur préconisez-vous pour analyser les vibrations de l’engrenage ? Quelle en est l’amplitude ?
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