Qu'est-ce qu'une plateforme d'équilibrage ?

Une plateforme d'équilibrage est une structure simple montée sur ressorts qui supporte un rotor pour l'équilibrage sur site en permettant une réponse vibratoire libre à la vitesse de fonctionnement. Sa fréquence naturelle est nettement inférieure à la vitesse de fonctionnement du rotor.

Pourquoi la fréquence naturelle de la plateforme doit-elle être inférieure à la vitesse de fonctionnement ?

La fréquence propre de la plateforme doit être nettement inférieure à la vitesse de fonctionnement pour garantir le fonctionnement du système dans la zone d'isolation, au-dessus de la résonance. Pour un rapport de fréquences de 3, la transmissibilité chute à environ 12,5%.

Comment choisir le nombre de ressorts pour une plateforme d'équilibrage ?

Configurations courantes : 4 ressorts pour les plateformes rectangulaires, 2 pour les petits rotors, 3 pour les plateformes triangulaires, 6 à 8 pour les grands rotors lourds. Tous les ressorts doivent avoir la même rigidité.

Quels matériaux sont les plus adaptés à la construction d'une plateforme d'équilibrage ?

Le châssis ou la plaque en acier soudé (10 à 20 mm d'épaisseur) est le plus courant. L'aluminium est utilisé pour les rotors plus petits. La masse de la plateforme représente généralement 10 à 25 % de la masse du rotor.

Puis-je utiliser des supports en caoutchouc à la place des ressorts ?

Oui, mais les silentblocs en caoutchouc offrent un amortissement plus important et une rigidité variable. Les ressorts hélicoïdaux sont préférés pour leur rigidité constante et bien définie, ainsi que pour leur faible amortissement.

Outil d'ingénierie gratuit

Calculateur de conception de plate-forme d'équilibrage

Concevoir une plateforme d'équilibrage (support souple) pour l'équilibrage de rotors sur site. Calculer la raideur du ressort requise, sa fréquence naturelle, sa flèche statique et sa transmissibilité.

Conception de support souple Transmissibilité 2 à 8 ressorts

Masse du rotor (kg)

Masse de la plate-forme (kg) — ~20% du rotor

Vitesse de fonctionnement (RPM)

Nombre de ressorts

Cible du rapport de fréquence

Préréglages rapides

Résultats

Rigidité requise par ressort

—

Rigidité totale (k_total)

—

Fréquence naturelle de la plateforme (f_n)

—

Déflexion statique (δ_static)

—

Transmissibilité

—

Rapport de fréquence (f_op / f_n)

—

Masse totale

—

Fréquence naturelle de la plateforme

La fréquence naturelle du système masse-ressort de la plateforme :

Où m_total = m_rotor + m_plate-forme et k_total est la rigidité combinée de tous les ressorts (N/m).

Rigidité requise par ressort

Où n est le nombre de ressorts et f_cible = RPM/60 × rapport (ex. ×1/3).

Transmissibilité

Transmissibilité non amortie à la vitesse de fonctionnement :

Pour un bon équilibrage, T doit être inférieur à 15%. Un rapport de fréquence de 3 donne T ≈ 12,5%.

Déflexion statique

Exemple pratique

Exemple — Rotor de 80 kg à 1 800 tr/min

Compte tenu de ce qui précède : m_rotor = 80 kg, m_plate-forme = 15 kg, 1800 tr/min, 4 ressorts, rapport 1/3

m_total = 95 kg, f_op = 30 Hz, f_cible = 10 Hz

k_total = 95 × (2π×10)² = 375 055 N/m = 375,1 N/mm

k_{par ressort} = 375.1 / 4 = 93,8 N/mm

δ_statique = 95×9,81 / 375 055 × 1000 = 2,49 mm

T = 1/(3² − 1) = 12.5%

⚠️ Remarque : Assurez-vous que tous les ressorts ont une rigidité égale et que la charge est centrée. Une déflexion inégale provoque une inclinaison, ce qui fausse les mesures de vibration lors de l'équilibrage.