Comprendre l'étalonnage permanent dans l'équilibrage des rotors
Définition : Qu'est-ce que l'étalonnage permanent ?
Calibrage permanent (également appelé étalonnage enregistré ou coefficients d'influence enregistrés) est une technique équilibrage des champs où le coefficients d'influence Les valeurs déterminées lors d'une procédure d'équilibrage initiale sont enregistrées et réutilisées pour des opérations d'équilibrage ultérieures sur la même machine ou sur des machines identiques. Ceci élimine le besoin de poids d'essai s'exécute lors des futures sessions d'équilibrage, réduisant considérablement le temps et les efforts requis.
Cette technique repose sur le principe selon lequel, pour un système rotor-palier-support donné, les coefficients d'influence, qui décrivent la manière dont le système réagit au déséquilibre, restent essentiellement constants dans le temps, en supposant que les caractéristiques mécaniques du système ne changent pas de manière significative.
Comment fonctionne l'étalonnage permanent
La procédure d’étalonnage permanent comporte deux phases distinctes :
Phase 1 : Étalonnage initial (configuration unique)
Lors du premier équilibrage d'une machine, un méthode du coefficient d'influence la procédure est effectuée :
- Exécution initiale : Mesurer le déséquilibre initial condition.
- Courses d'essai avec poids : Effectuez un ou plusieurs essais de poids (selon qu'il s'agit d'un plan unique ou équilibrage à deux plans).
- Calculer les coefficients d'influence : L'instrument d'équilibrage calcule les coefficients d'influence à partir des données de poids d'essai.
- Coefficients de stockage : Les coefficients d'influence calculés sont enregistrés dans la mémoire de l'instrument, associés à un identifiant machine spécifique.
- Équilibrage complet : Poids de correction sont calculés, installés et vérifiés normalement.
Phase 2 : Équilibrage ultérieur (à l'aide de l'étalonnage enregistré)
Pour les futures opérations d'équilibrage sur la même machine :
- Rappel des coefficients stockés : Chargez les coefficients d’influence précédemment enregistrés pour cette machine.
- Exécution de mesure unique : Mesurer uniquement la vibration de déséquilibre actuelle (amplitude et phase).
- Calcul direct : À l’aide des coefficients enregistrés, l’instrument calcule immédiatement les poids de correction requis sans aucun essai.
- Installer et vérifier : Installez les corrections calculées et vérifiez les résultats.
Cela réduit une procédure d'équilibrage typique à deux plans de cinq passages de machine (initiale, essai #1, essai #2, correction, vérification) à seulement deux passages (mesure initiale, vérification), ce qui représente un gain de temps considérable.
Avantages de l'étalonnage permanent
L’étalonnage permanent offre des avantages convaincants, notamment dans des contextes opérationnels spécifiques :
1. Gain de temps considérable
La suppression des essais de poids peut réduire le temps d'équilibrage de 50 à 70%. Pour les équipements de production critiques où les temps d'arrêt sont coûteux, cela se traduit directement par des économies.
2. Cycles de machine réduits
Moins de démarrages et d'arrêts prolongent la durée de vie des équipements, en particulier pour les machines avec des cycles de démarrage limités ou des contraintes thermiques élevées lors du démarrage.
3. Procédure simplifiée
Les techniciens n’ont pas besoin de manipuler, de peser et d’installer des poids d’essai, ce qui réduit la complexité et le risque d’erreurs.
4. Cohérence
L’utilisation des mêmes données d’étalonnage garantit une approche d’équilibrage cohérente entre plusieurs opérateurs et sessions de service.
5. Efficacité de la chaîne de production
Pour les fabricants équilibrant des rotors identiques en production (par exemple, des rotors de moteur, des turbines de ventilateur), l'étalonnage permanent accélère considérablement le processus, rendant l'équilibrage en ligne ou en fin de ligne pratique.
Quand utiliser l'étalonnage permanent
L'étalonnage permanent est particulièrement bénéfique dans des scénarios spécifiques :
Applications idéales
- Rééquilibrage de routine : Équipement nécessitant un rééquilibrage périodique en raison d'une accumulation, d'une usure ou de changements opérationnels.
- Flotte de machines identiques : Plusieurs unités identiques (même modèle, même montage, mêmes conditions de fonctionnement) où l'étalonnage de l'une peut être appliqué aux autres.
- Équilibrage de la production : Environnements de fabrication équilibrant de nombreux rotors identiques.
- Exigences minimales en matière de temps d'arrêt : Équipements critiques où chaque minute d’arrêt a un impact économique élevé.
- Systèmes mécaniques stables : Machines avec des caractéristiques de roulement constantes, des fondations rigides et des conditions de fonctionnement inchangées.
Quand ne pas utiliser
L'étalonnage permanent peut ne pas être approprié lorsque :
- Des modifications mécaniques importantes ont eu lieu (remplacement des roulements, modifications des fondations, changements d'accouplement)
- La vitesse de fonctionnement a changé par rapport à la vitesse d'étalonnage
- Le rotor a subi des modifications structurelles
- Le comportement du système est devenu non linéaire (desserrage, fissures, usure des roulements)
- Il s'agit d'un travail d'équilibrage unique et ponctuel
- Une qualité d'équilibrage de haute précision est requise (des essais permettent de vérifier)
Validité et limites
L’efficacité de l’étalonnage permanent dépend de plusieurs hypothèses et limites :
Hypothèses qui doivent tenir
- Linéarité du système : Le système rotor-palier doit réagir linéairement au déséquilibre (la réponse aux vibrations est proportionnelle à la masse du déséquilibre).
- Stabilité mécanique : La rigidité des paliers, l’amortissement et les caractéristiques des fondations doivent rester essentiellement inchangés.
- Conditions de fonctionnement : La vitesse, la température, la charge et les autres facteurs affectant la réponse aux vibrations doivent être cohérents.
- Rayon du plan de correction : Les poids doivent être placés au même emplacement radial que lors de l'étalonnage.
Sources d'erreur
Plusieurs facteurs peuvent entraîner une inexactitude des étalonnages enregistrés au fil du temps :
- Usure des roulements augmentant les jeux et modifiant la rigidité
- Affaissement ou dégradation des fondations
- Modifications du couple de serrage des boulons de montage
- Variations de température affectant les caractéristiques des roulements
- Modifications des conditions du processus (débit, pression, charge)
Meilleures pratiques pour l'étalonnage permanent
Pour garantir des résultats fiables lors de l’utilisation d’un étalonnage permanent :
1. Effectuer un étalonnage initial de haute qualité
- Utiliser des poids d'essai de tailles appropriées (produisant un changement de vibration de 25-50%)
- Assurer un bon rapport signal/bruit lors des mesures
- Prenez plusieurs mesures et faites-en la moyenne
- Vérifiez que l'étalonnage produit des résultats acceptables lors de l'équilibrage initial
2. Documentez tout
Enregistrez les informations critiques avec l'étalonnage stocké :
- Identification et localisation de la machine
- Date d'étalonnage
- Conditions de fonctionnement (vitesse, température, charge)
- Emplacements de mesure et types de capteurs
- Emplacements et rayons des plans de correction
- Des conditions ou considérations particulières
3. Vérifiez périodiquement
Effectuez régulièrement une vérification complète des poids d'essai afin de vérifier la validité des coefficients enregistrés. Une bonne pratique consiste à :
- Effectuer une vérification du poids d'essai chaque année
- Revérifier après tout travail mécanique important
- Comparer les résultats réels et prévus lors de l'utilisation de l'étalonnage enregistré
4. Définir des limites de validation
Établir des critères pour déterminer quand recalibrer :
- Si les poids de correction calculés sont déraisonnablement élevés
- Si les vibrations ne diminuent pas comme prévu après correction
- Si les vibrations ont changé de manière significative par rapport aux schémas habituels
5. Utiliser les exécutions de vérification
Effectuez toujours une vérification après l'application des corrections calculées à partir de l'étalonnage enregistré. Si les résultats ne sont pas satisfaisants, effectuez un nouvel étalonnage avec des poids d'essai.
Étalonnage permanent dans les environnements de production
Dans les environnements de fabrication, l’étalonnage permanent est particulièrement utile :
Procédure d'installation
- Équilibrer un rotor “ maître ” en utilisant la procédure complète de poids d’essai sur la station d’équilibrage de production.
- Stockez les coefficients d’influence comme norme pour ce type de rotor.
- Pour chaque rotor suivant, mesurez le déséquilibre initial et appliquez les corrections calculées à l'aide des coefficients stockés.
- Suivez le taux de réussite et vérifiez périodiquement la précision de l'étalonnage à l'aide de poids d'essai sur des rotors d'échantillons.
Contrôle de qualité
Mettre en œuvre un contrôle statistique des processus pour surveiller :
- Distribution des valeurs initiales de déséquilibre
- Répartition des tailles et des angles des poids de correction
- Déséquilibre résiduel après correction
- Fréquence des échecs de correction nécessitant une reprise
Support technologique et logiciel
Les instruments d'équilibrage modernes offrent de nombreuses fonctionnalités d'étalonnage permanent :
- Stockage de la base de données : Stockez plusieurs étalonnages organisés par ID de machine, modèle ou emplacement
- Gestion des coefficients : Modifier, mettre à jour et supprimer les étalonnages enregistrés
- Indicateurs de validité : Suivez la date d'étalonnage, le nombre d'utilisations et les statistiques de réussite
- Exportation/Importation : Partagez les données d'étalonnage entre les instruments ou sauvegardez-les sur un ordinateur
- Sélection du mode automatique : Choisissez entre le mode poids d'essai et le mode d'étalonnage permanent
Relation avec d'autres concepts d'équilibrage
L'étalonnage permanent s'appuie sur des principes d'équilibrage fondamentaux :
- Cela dépend de la précision de la méthode du coefficient d'influence
- Le succès dépend du bien sensibilité d'équilibrage
- Les résultats doivent être à la hauteur tolérance d'équilibrage exigences
- Il est compatible avec les deux plan unique et équilibrage à deux plans procédures
La compréhension de ces concepts fondamentaux est essentielle pour mettre en œuvre et dépanner avec succès les techniques d’étalonnage permanent.