Qu'est-ce qu'un socle de palier ? Structure de support : Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors. Qu'est-ce qu'un socle de palier ? Structure de support : Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors.

Qu'est-ce qu'un socle porteur ? Structure de support

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Comprendre les socles de roulement

Définition : Qu'est-ce qu'un socle de roulement ?

A socle de palier (également appelé support de palier, palier standard ou palier à semelle) est l'élément structurel qui soutient et positionne un palier, l'élevant à la hauteur adéquate et offrant un point de montage rigide et stable. Le socle relie le boîtier du palier à la plaque de base ou aux fondations de la machine, transférant les charges statiques dues au poids du rotor et les charges dynamiques dues au vibration et déséquilibrer forces à la fondation.

Les socles de roulement sont des composants essentiels dans le système rotor-palier car leur rigidité et leur intégrité structurelle affectent directement l'alignement des roulements, vitesses critiques, la transmission des vibrations et la fiabilité globale des machines. Des socles fragiles, desserrés ou endommagés sont une source fréquente de vibrations et de problèmes d'alignement des machines.

Construction typique

Composants

  • Colonne de support verticale : Élément structurel principal assurant l'élévation
  • Support de boîtier de roulement : Surface supérieure ou plate-forme où se trouvent les boulons du boîtier de roulement
  • Surface de montage de la base : Surface inférieure boulonnée à la plaque de base ou à la fondation
  • Nervures ou goussets de raidissement : Renforcement structurel pour augmenter la rigidité
  • Trous de boulons : Pour fixer le boîtier de roulement (en haut) et le socle à la base (en bas)
  • Caractéristiques de réglage : Cales, vis de vérin ou fentes de réglage pour l'alignement

Matériels

  • Fonte: Le plus courant, bon amortissement, économique
  • Acier (fabriqué ou moulé) : Résistance supérieure pour les charges lourdes
  • Fonte ductile : Meilleure résistance aux chocs que la fonte grise
  • Béton (gros équipement) : Des socles massifs pour de grandes turbines

Importance de la rigidité du piédestal

Effet sur la dynamique du système

La rigidité du piédestal fait partie de la rigidité totale du système :

  • Les socles souples réduisent la rigidité globale du système
  • Une rigidité plus faible réduit fréquences naturelles et vitesses critiques
  • Peut déplacer des vitesses critiques dans la plage de fonctionnement
  • Affecte la réponse de l'amplitude des vibrations au déséquilibre

Valeurs de rigidité typiques

  • Piédestal rigide : > 100 000 N/mm, déflexion minimale sous charge
  • Piédestal modéré : 10 000 à 100 000 N/mm, machines industrielles typiques
  • Piédestal flexible : < 10 000 N/mm, peut dominer la flexibilité du système
  • Objectif de conception : La rigidité du piédestal doit être de 3 à 10 fois la rigidité du palier pour minimiser son effet

Problèmes courants

1. Desserrage du piédestal

Des boulons d’ancrage desserrés ou des socles fissurés créent de fortes vibrations :

  • Symptômes: Vibration élevée avec plusieurs harmoniques (1×, 2×, 3×)
  • Comportement erratique : Les vibrations changent de manière imprévisible
  • Réponse non linéaire : Vibration non proportionnelle à la vitesse
  • Détection: Test de tapotement, inspection visuelle, excès phase variation
  • Correction: Serrer les boulons d'ancrage, réparer les fissures, renforcer la structure

2. Rigidité insuffisante

  • Symptômes: Résonance à basse fréquence, déflexion excessive sous charge
  • Causes : Conception inadéquate, corrosion/usure, fissures
  • Effets : Vitesses critiques trop basses, vibrations élevées, difficultés d'alignement
  • Solutions: Renforcer le piédestal, ajouter des goussets, remplacer par une conception plus rigide

3. Piédestaux fissurés

  • Causes : Fatigue due aux vibrations, aux surcharges, à la corrosion et à une mauvaise conception
  • Symptômes: Vibration croissante, changement de phase, fissures visuelles
  • Détection: Contrôle par ressuage, particules magnétiques et ultrasons
  • Risque: Peut conduire à un effondrement soudain et à une défaillance catastrophique
  • Action: Réparation ou remplacement immédiat requis

4. Corrosion et détérioration

  • Rouille, corrosion, écaillage du béton réduisant la résistance
  • Affaissement ou dégradation des fondations
  • Trou de boulon se déformant à cause du mouvement
  • Réduction progressive de la rigidité au fil des années

Considérations relatives à l'alignement

Piédestal comme référence d'alignement

  • Position du roulement déterminée par l'emplacement du piédestal
  • Le mauvais positionnement du piédestal crée un arbre désalignement
  • Alignement vertical : la hauteur du piédestal est critique
  • Alignement horizontal : position latérale du piédestal

Pied mou au piédestal

  • Pied mou se produit lorsque le pied du piédestal ne repose pas à plat sur la base
  • Crée une distorsion lorsque les boulons sont serrés
  • Provoque un désalignement des roulements
  • Doit être corrigé avant l'alignement de précision

Méthodes de réglage

  • Cales : Feuilles métalliques minces pour le réglage de la hauteur
  • Boulons de vérin : Ajusteurs filetés pour un positionnement précis
  • Trous oblongs : Permettre le réglage de la position latérale
  • Goupilles cylindriques : Maintenir la position une fois l'alignement terminé

Considérations de conception

Conception structurelle

  • Section adéquate pour résister à la flexion et à la déflexion
  • Goussets ou nervures pour augmenter la rigidité sans poids excessif
  • Dimensionnement et espacement appropriés des trous de boulons
  • Éviter les concentrations de contraintes (angles aigus, transitions abruptes)

Sélection des matériaux

  • La fonte offre un bon amortissement et une économie pour la plupart des applications
  • Fabrications en acier pour charges lourdes ou conceptions personnalisées
  • Résistance à la corrosion pour les environnements difficiles
  • Tenir compte de la dilatation thermique adaptée à la plaque de base

Interface de montage

  • Surfaces de montage plates et parallèles en haut et en bas
  • Taille et quantité de boulons adéquates pour les charges
  • Accès pour l'installation, l'alignement et la maintenance
  • Dispositions pour un alignement de précision (poches de calage, fentes de réglage)

Inspection et entretien

Inspections périodiques

  • Visuel: Vérifiez les fissures, la corrosion et les dommages
  • Couple de serrage : Vérifiez que les boulons d'ancrage sont correctement serrés
  • Fondation: Vérifiez la détérioration du béton et le lessivage du coulis
  • Alignement : Vérifiez que les positions des roulements n'ont pas changé

Diagnostic des vibrations

  • Comparer les vibrations au niveau du boîtier de roulement aux vibrations à la base du socle
  • Une transmissibilité élevée indique un socle rigide (bon)
  • Les différences de phase entre les emplacements peuvent indiquer des résonances de piédestal
  • Le test de taraudage peut identifier les socles desserrés ou fissurés

Les supports de palier, souvent négligés, sont des éléments structurels essentiels dont l'état et les caractéristiques ont un impact significatif sur les performances des machines tournantes. Une conception, une installation et une maintenance appropriées garantissent un support stable des paliers, un alignement précis et un fonctionnement fiable et sans vibrations des équipements tournants.

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