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Philippe VERVOORT

Utilisation des contrôles vibratoires

en maintenance

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1 - L’HOMME

Le toucher La vue L’ouïe

La préhistoire…

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Contrôles Non- Destructifs

VibrationsVibrations • donne une alerte très précoce• détecte la plupart des défauts, balourd, délignement, roulements, etc..

TempératureTempérature • thermographie infrarouge • équipements statiques

Analyse d'huileAnalyse d'huile

Pression fluidesPression fluides

• machines alternatives• combinées avec les vibrations

• surveillance du process• pas d'alerte précoce

2 – Les moyens modernes

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Différentes formes de maintenance

AlarmeAlerte

Mesures périodiques ou continues

Mesures périodiques ou continues

TendanceDéfaut

temps

Maintenance Prédictive

Détection du problème avant la défaillance prévue.Planification de la maintenance

ConditionnelleConditionnelle

Maintenance Préventive

Maintenance à intervalles réguliers

temps

Production

Maintenance Corrective

Réparation après l’incident

Casse

Jusqu'à rupture maintenance

temps

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Changer sa stratégie de maintenance ?

Choix et achat d'un système

Choix des points, pré-étude, limites etc...

Formation

Oui Non

Réduire le coût des pannes

Espacer les maintenancesRéduire la durée des interventions

Réduire les stocks de rechange

Réduire les indisponibilitésÉliminer les dommages secondaires

Améliorer la qualité(de réparation - de montage)

Surveillance !

contraintes avantages

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D'où proviennent les Vibrations ?

Vibration = Force x MobilitéVibration = Force x Mobilité

vibrations = symptôme

défaut = force

Forces Internes

Vibrations

Mobilité dela structure

Vibrations

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Rôle des capteurs

mV AC

temps

Signal à traiter

Vibration

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Déplacement Courants de Foucault

Vitesse Electrodynamique

Accélération Piézo-électrique

Capteurs de vibrations usuels

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Descriptions du signal

Efficace

Amplitude

Temps

Crête

dt)t(xT

EfficaceT

∫=0

21 Facteur Crête : CrêteRMS

Crêteà

Crête

Page 102,

5 fo

is =

8dB

10 fo

is =

20d

B

Normes vibratoires globales, guide

452818

11.27.14.52.81.8

1.120.710.450.280.18

Valeur efficace de la vitesse (RMS)

mm/s153149145141137133129125121119117109105

dB

Groupe K Groupe M Groupe G

ISO2372 (BS 4675, VDI 2056)

InadmissibleInadmissible Inadmissible

AdmissibleAdmissible

AdmissibleJuste Tolérable

Juste TolérableJuste Tolérable

BonPetite Machine

< 15 kW

Bon15 kW < P< 75kWMachine Moyenne

<300 kW sur fondationsspéciales

BonGrande Machineavec fondationsrigides et lourdes

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intervalle derégression

durée estiméeavant danger

Mesures globales : tendance

0,02

0,015

0,01

0,005

31-10-04 01-01-05 01-01-06

Date

01-04-05

m/s

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Fréquences

AB C D E

Amplitude

Spectre

Diagnostic

DE Vibration

A

B CAmplitude

TempsSignal temporel

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Détection

Outils de mesure

Diagnostic

50 Hz

RoulementSpectre enveloppe

Cepstre

0,2 Sec

Engrenage

Spectre bande étroite500 Hz

Spectre PBC 10kHz10 Hz

Niveau globalPasse bande

Valeur efficace

Indicateurs calculés

Valeurefficace

Valeur crête

Bande large – Surveillance globale Bandes étroites – Analyse fine

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D1 D2 BD

βPD D D

=+1 22

n = nombre de billes

f r = fréquence de rotation

f Hz f BDPDcage r( ) cos= −

12

1 β

f Hz n f BDPDouter r( ) cos= −

2

1 β

f Hz n f BDPDinner r( ) cos= +

2

1 β

f Hz f PDBD

BDPDball r( ) cos= − +

1 12

β

BPFO =

BSF =

BPFI =

Diagnostic : fréquences caractéristiques des roulements

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2 objectifs = 2 méthodes

PAS DE FAUSSESALARMES

Diagnostic

Performances

Analyser les défauts détectés

Trouver tous les défauts

Détection

Rapidité

AVOIR TOUS LES OUTILSNECESSAIRES

STRATEGIE de surveillance

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Collecte périodique de données

Tournées de mesures réalisées dans un siteprédéfini, ou à la volée

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Surveillance permanente : mesures globales

SIMS Compact Monitor

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Surveillance permanente : mesures spectrales

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Système Compass

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Logiciel-expertLogiciel-expert

Le réseau est alimenté par les donnéesbrutes venant du système d’acquisition. Ces données sont alors traduites en symptomes, utilisés à leur tour par les régles internes pour générer un diagnostic.

Le réseau est alimenté par les donnéesbrutes venant du système d’acquisition. Ces données sont alors traduites en symptomes, utilisés à leur tour par les régles internes pour générer un diagnostic.

Symptomes

(Nouveaux échantillons)

Règles et limites

(connaissance)

Reconnaissance de forme (réseau

de neurones)- Diagnostic

- Niveau de confiance

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Concept de surveillance intégrée

• Le prix des matières premières est fixé par le cours du marché.

• Le prix des produits fabriqués dépend également du marché.

⇒ Un bénéfice maximum demande donc une utilisation optimum des moyens de production.

Surveillance des performances thermodynamiques

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Fin de la partie 2