Comprendre le déséquilibre quasi-statique
1. Définition : Qu'est-ce qu'un déséquilibre quasi statique ?
Déséquilibre quasi-statique est un type spécifique et moins courant de déséquilibre dynamiqueCela se produit lorsque l'axe principal d'inertie d'un rotor croise l'axe de rotation de l'arbre, mais pas au centre de gravité du rotor.
En termes plus simples, c'est une condition qui présente à la fois déséquilibre statique et déséquilibre du couple, mais la position angulaire du balourd statique est exactement à 90 degrés du plan contenant le balourd de couple. Cet alignement spécifique lui confère des caractéristiques uniques.
Comme toutes les formes de déséquilibre dynamique, il ne peut être entièrement mesuré et corrigé que lorsque le rotor tourne et nécessite une correction dans au moins deux plans.
2. Relation avec d'autres types de déséquilibre
Pour comprendre le déséquilibre quasi-statique, il est utile de le replacer dans son contexte :
- déséquilibre statique: Il s'agit d'un simple déplacement du centre de gravité. Il génère des forces en phase au niveau des paliers.
- Déséquilibre du couple: Il s'agit d'un pur effet d'oscillation. Il génère des forces déphasées de 180 degrés au niveau des paliers.
- déséquilibre dynamique: Le cas général, qui est une combinaison de déséquilibre statique et de déséquilibre de couple à n'importe quel angle de phase aléatoire l'un par rapport à l'autre.
- Déséquilibre quasi-statique : Un cas particulier de déséquilibre dynamique où les composants statiques et de couple sont physiquement verrouillés à une séparation de phase de 90 degrés.
3. Exemple pratique : le rotor en porte-à-faux
L'exemple classique d'une machine présentant un balourd quasi statique est celui d'un rotor en porte-à-faux dont le balourd se situe dans un seul plan, loin du centre de gravité de la machine. Prenons l'exemple d'un grand ventilateur industriel doté de lourdes pales montées à l'extrémité d'un long arbre.
S'il y a un seul point lourd sur le ventilateur (un déséquilibre statique pur sur le disque du ventilateur lui-même), la façon dont cette force est transmise aux deux roulements est différente :
- Le roulement le plus proche du ventilateur subira une force de vibration importante.
- Le roulement le plus éloigné du ventilateur subira également une force, mais comme le balourd est « en surplomb », cette force crée une action de pivotement sur le roulement voisin.
Il en résulte un mouvement complexe au niveau des paliers, combinant une composante de secousse (statique) et une composante de balancement (couple). Provenant d'une source unique, ces composantes entretiennent une relation fixe, créant ainsi un état quasi statique.
4. Correction
Bien qu'elle ait une définition précise, la correction d'un balourd quasi-statique est la même que pour tout balourd dynamique général. La procédure d'équilibrage comprend :
- Mesurer les vibrations amplitude et phase à 1X vitesse de course à deux emplacements de roulement.
- Calcul des poids de correction requis et de leur placement angulaire pour deux plans de correction sélectionnés.
- Placer les poids pour contrer à la fois les composantes statiques et de couple du déséquilibre.
Bien qu'un analyste puisse identifier une condition comme quasi statique en fonction des lectures de phase, le processus d'équilibrage pratique reste le même que pour tout travail d'équilibrage à deux plans.