1. VUE D'ENSEMBLE DU SYSTÈME D'ÉQUILIBRAGE

Balanset-1A balancer fournit des services d'équilibrage dynamique à un et deux plans pour ventilateurs, meules, broches, concasseurs, pompes et autres machines tournantes.

L'équilibreur Balanset-1A comprend deux capteurs vibratoires (accéléromètres), un capteur de phase laser (tachymètre), une interface USB 2 canaux avec préamplificateurs, intégrateurs, module d'acquisition CAN et un logiciel d'équilibrage Windows. Balanset-1A nécessite un ordinateur portable ou un autre PC compatible Windows (WinXP…Win11, 32 ou 64 bits).

Le logiciel d'équilibrage fournit automatiquement la solution d'équilibrage correcte pour l'équilibrage à un ou deux plans. Balanset-1A est simple à utiliser pour les experts en non-vibration.

Tous les résultats de l'équilibrage sont sauvegardés dans les archives et peuvent être utilisés pour créer les rapports.

Caractéristiques :

• Facile à utiliser
• Stockage d'un nombre illimité de données d'équilibrage
• Masse d'essai sélectionnable par l'utilisateur
• Calcul du poids fractionné, calcul de l'alésage
• Validité de la masse d'essai : message contextuel automatique
• Mesure du régime, de l'amplitude et de la phase de la vibro-vitesse globale et de la vibration 1x
• Spectre FFT
• Collecte simultanée de données à deux canaux
• Affichage de la forme d'onde et du spectre
• Stockage des valeurs de vibration, des formes d'onde et des spectres de vibration
• Équilibrage à l'aide de coefficients d'influence enregistrés
• Équilibrage de la garniture
• Calculs de l'excentricité du mandrin d'équilibrage
• Enlever ou laisser les poids d'essai
• Calcul de la tolérance d'équilibrage (ISO 1940 classes G)
• Modification des calculs des plans de correction
• Graphique polaire
• Saisie manuelle des données
• Graphiques RunDown (option expérimentale)

2. SPECIFICATION

3. PACKAGE

L'équilibreur Balanset-1A comprend deux accéléromètres à axe unique, un marqueur de référence de phase laser (tachymètre numérique), une unité d'interface USB à 2 canaux avec préamplificateurs, intégrateurs et module d'acquisition ADC et un logiciel d'équilibrage basé sur Windows.

Kit de livraison

4. PRINCIPES D'ÉQUILIBRE

4.1. « Balanset-1A » comprend (fig. 4.1) une unité d'interface USB (1), deux accéléromètres (2) et (3), marqueur de référence de phase (4) et PC portable (non fourni) (5).

Le kit de livraison comprend également le support magnétique (6) utilisé pour le montage du marqueur de référence de phase et des échelles numériques 7.

Les connecteurs X1 et X2 destinés à la connexion des capteurs de vibration respectivement à 1 et 2 canaux de mesure, et le connecteur X3 utilisé pour la connexion du marqueur de référence de phase.

Le câble USB assure l'alimentation électrique et la connexion de l'unité d'interface USB à l'ordinateur.

Fig. 4.1. Ensemble de livraison du « Balanset-1A »

Les vibrations mécaniques génèrent un signal électrique proportionnel à l'accélération vibratoire à la sortie du capteur de vibrations. Les signaux numérisés du module CAN sont transférés via USB vers le PC portable. (5). Le marqueur de référence de phase génère le signal d'impulsion utilisé pour calculer la fréquence de rotation et l'angle de phase des vibrations. Un logiciel Windows offre des solutions pour l'équilibrage monoplan et biplan, l'analyse spectrale, la création de graphiques, de rapports et le stockage des coefficients d'influence.

5. PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ

6. PARAMÈTRES LOGICIELS ET MATÉRIELS

6.1. Installation des pilotes USB et du logiciel d'équilibrage

Avant de travailler, installez les pilotes et le logiciel d'équilibrage.

Liste des dossiers et des fichiers

Le disque d'installation (lecteur flash) contient les fichiers et dossiers suivants :

• Bs1Av###Setup – dossier avec le logiciel d’équilibrage « Balanset-1A » (### – numéro de version)
• ArdDrv – Pilotes USB
• EBalancer_manuel.pdf – ce manuel
• Bal1Av###Setup.exe – fichier d'installation. Ce fichier contient tous les fichiers et dossiers archivés mentionnés ci-dessus. ### – version du logiciel « Balanset-1A ».
• Ebalance.cfg – valeur de sensibilité
• Bal.ini – quelques données d’initialisation

Procédure d'installation du logiciel

Pour l'installation de pilotes et de logiciels spécialisés, exécutez le fichier Bal1Av###Setup.exe et suivre les instructions de configuration en appuyant sur les boutons "Suivant", "ОК"etc.

Choisissez le dossier d'installation. En général, le dossier indiqué ne doit pas être modifié.

Le programme demande ensuite de spécifier le groupe de programmes et les dossiers du bureau. Appuyer sur le bouton Suivant.

7. LOGICIEL D'ÉQUILIBRAGE

7.1. Généralités

Fenêtre initiale

Lors de l'exécution du programme « Balanset-1A », la fenêtre initiale, illustrée dans la Fig. 7.1, apparaît.

Fig. 7.1. Fenêtre initiale du « Balanset-1A »

Il y a 9 boutons dans la fenêtre initiale avec les noms des fonctions réalisées en cliquant dessus.

F1- "A propos"

Fig. 7.2. F1-Fenêtre « À propos »

F2- "Plan unique", F3- "Deux plans".

En appuyant sur «F2– Plan unique" (ou F2 touche de fonction du clavier de l'ordinateur) sélectionne la vibration de mesure sur le canal X1.

Après avoir cliqué sur ce bouton, l'ordinateur affiche le diagramme de la figure 7.1 illustrant un processus de mesure de la vibration uniquement sur le premier canal de mesure (ou le processus d'équilibrage sur un seul plan).

En appuyant sur la touche «F3–Deux plans" (ou F3 du clavier de l'ordinateur) sélectionne le mode de mesure des vibrations sur deux canaux X1 et X2 simultanément. (Fig. 7.3.)

Fig. 7.3. Fenêtre initiale du « Balanset-1A ». Équilibrage sur deux plans.

F4 – « Paramètres »

Fig. 7.4. Fenêtre « Paramètres »
Dans cette fenêtre, vous pouvez modifier certains paramètres du Balanset-1A.

• Sensibilité. La valeur nominale est de 13 mV / mm/s.

• Calcul de la moyenne - le nombre de moyennes (nombre de tours du rotor sur lesquels les données sont moyennées pour plus de précision)
• Canal tachymétrique# - channel# le Tacho est connecté. Par défaut - 3ème canal.
• Inégalité - la différence de durée entre les impulsions tachymétriques adjacentes, qui donne l'avertissement "Défaillance du tachymètre“
• Impérial/Métrique - Sélectionnez le système d'unités.

Le numéro de port COM est attribué automatiquement.

F5 – « Vibromètre »

En appuyant sur cette touche (ou sur une touche de fonction de F5 sur le clavier de l'ordinateur) active le mode de mesure des vibrations sur un ou deux canaux de mesure du Vibrateur virtuel en fonction de l'état des boutons "F2-mono-plan", "F3-deux avions".

F6 – « Rapports »

En appuyant sur cette touche (ou F6 sur le clavier de l'ordinateur) active l'archive d'équilibrage, à partir de laquelle vous pouvez imprimer le rapport avec les résultats de l'équilibrage pour un mécanisme spécifique (rotor).

F7 - "Équilibre"

L'appui sur cette touche (ou la touche de fonction F7 de votre clavier) active le mode équilibrage dans un ou deux plans de correction selon le mode de mesure sélectionné en appuyant sur les touches "F2-mono-plan", "F3-deux avions".

F8 - "Graphiques"

En appuyant sur cette touche (ou F8 (touche de fonction du clavier de l'ordinateur) permet d'activer le vibromètre graphique, dont la mise en œuvre affiche sur un écran, simultanément aux valeurs numériques de l'amplitude et de la phase de la vibration, les graphiques de sa fonction temporelle.

F10 – « Sortie »

En appuyant sur cette touche (ou F10 (touche de fonction du clavier de l'ordinateur) termine le programme « Balanset-1A ».

7.2. « Vibromètre »

Avant de travailler dans la "Appareil de mesure des vibrationsEn mode « », installez les capteurs de vibrations sur la machine et connectez-les respectivement aux connecteurs X1 et X2 de l'interface USB. Le capteur tachymétrique doit être connecté à l'entrée X3 de l'interface USB.

Fig. 7.5 Unité d'interface USB

Placez du ruban réfléchissant sur la surface d'un rotor pour le fonctionnement du tachymètre.

Fig. 7.6. Bande réfléchissante.

Des recommandations pour l'installation et la configuration des capteurs figurent à l'annexe 1.

Pour commencer la mesure en mode Vibromètre, cliquez sur le bouton «F5 - Appareil de mesure des vibrations” dans la fenêtre initiale du programme (voir fig. 7.1).

Appareil de mesure des vibrations apparaît (voir Fig.7.7).

Fig. 7.7. Mode vibromètre. Onde et spectre.

Pour démarrer les mesures de vibrations, cliquez sur le bouton «F9 – Exécuter" (ou appuyez sur la touche de fonction F9 sur le clavier).

Si Mode de déclenchement Auto est coché - les résultats des mesures de vibration seront affichés périodiquement à l'écran.

En cas de mesure simultanée des vibrations sur les premier et deuxième canaux, les fenêtres situées sous la mention «Avion 1" et "Avion 2" sera rempli.

La mesure des vibrations en mode "Vibration" peut également être effectuée avec un capteur d'angle de phase déconnecté. Dans la fenêtre initiale du programme, la valeur de la vibration RMS totale (V1s, V2s) s'affiche uniquement.

Il existe les paramètres suivants en mode Vibromètre

• RMS faible, Hz – fréquence la plus basse pour calculer la valeur efficace des vibrations globales
• Bande passante – bande passante de fréquence de vibration dans le graphique
• Moyennes - nombre de moyennes pour une plus grande précision des mesures

Pour terminer le travail en mode « Vibromètre », cliquez sur le bouton «F10 - Quitter" et revenez à la fenêtre initiale.

Fig. 7.8. Mode vibromètre. Vitesse de rotation Inégalité, forme d'onde de vibration 1x.

7.3 Procédure d'équilibrage

Avant de procéder à l'équilibrage, mesurez la vibration en mode vibreur (touche F5) pour vous assurer que la vibration principale est la vibration 1x.

Fig. 7.10. Mode vibromètre. Vérification de la vibration globale (V1s,V2s) et de la vibration 1x (V1o,V2o).

Si la valeur de la vibration globale V1s (V2s) est approximativement égale à l'intensité de la vibration à la fréquence de rotation (vibration 1x) V1o (V2o), on peut supposer que la principale contribution au mécanisme vibratoire provient d'un déséquilibre du rotor. Si la valeur de la vibration globale V1s (V2s) est nettement supérieure à la composante 1x de la vibration V1o (V2o), il est recommandé de vérifier l'état du mécanisme : état des roulements, fixation sur le support, absence de contact entre les pièces fixes et le rotor pendant la rotation, etc.

Il est également important de veiller à la stabilité des valeurs mesurées en mode vibromètre : l'amplitude et la phase des vibrations ne doivent pas varier de plus de 10-15% pendant la mesure. Dans le cas contraire, on peut supposer que le mécanisme fonctionne dans la zone proche de la résonance. Dans ce cas, il faut modifier la vitesse de rotation du rotor et, si cela n'est pas possible, modifier les conditions d'installation de la machine sur les fondations (par exemple, en la montant temporairement sur des supports à ressort).

Pour équilibrer le rotor, méthode du coefficient d'influence d'équilibrage (méthode en 3 étapes) doit être utilisée.

Des essais sont effectués pour déterminer l'effet de la masse d'essai sur le changement de vibration, la masse et le lieu (angle) d'installation des poids de correction.

Déterminer d'abord la vibration d'origine d'un mécanisme (premier démarrage sans poids), puis placer le poids d'essai sur le premier plan et effectuer le deuxième démarrage. Ensuite, retirer le poids d'essai du premier plan, le placer dans un second plan et effectuer le second démarrage.

Le programme calcule ensuite et indique à l'écran le poids et l'emplacement (angle) d'installation des poids de correction.

En cas d'équilibrage sur un seul plan (statique), le deuxième départ n'est pas nécessaire.

Le poids d'essai est placé à un endroit arbitraire sur le rotor, puis le rayon réel est saisi dans le programme de configuration.

(Le rayon de position n'est utilisé que pour calculer la quantité de déséquilibre en grammes * mm)

Fig. 7.11. Montage du poids de correction.

Recommandé!

Avant de procéder à l'équilibrage dynamique, il est recommandé de s'assurer que le déséquilibre statique n'est pas trop important. Pour les rotors à axe horizontal, il est possible de faire pivoter manuellement le rotor d'un angle de 90 degrés par rapport à sa position actuelle. Si le rotor est statiquement déséquilibré, il sera ramené à sa position d'équilibre. Une fois cette position atteinte, il est nécessaire d'installer la masse d'équilibrage au sommet, approximativement au milieu de sa longueur. La masse doit être choisie de manière à ce que le rotor ne bouge pas.

Un tel prééquilibrage réduira la quantité de vibrations au premier démarrage d'un rotor fortement déséquilibré.

Installation et montage du capteur

VLe capteur de vibration doit être installé sur la machine au point de mesure sélectionné et connecté à l'entrée X1 de l'unité d'interface USB.

Il existe deux configurations de montage :

• Aimants
• Goujons filetés M4

Le capteur tachymétrique optique doit être connecté à l'entrée X3 de l'unité d'interface USB. En outre, pour l'utilisation de ce capteur, une marque réfléchissante spéciale doit être appliquée sur la surface d'un rotor.

Les exigences détaillées concernant le choix du site des capteurs et leur fixation à l'objet lors de l'équilibrage sont énoncées à l'annexe 1.

7.4 Équilibrage sur un seul plan

Fig. 7.12. "Équilibrage sur un seul plan

Équilibrage des archives

Pour commencer à travailler sur le programme dans le «Équilibrage sur un seul plan" mode, cliquez sur le bouton "F2-Simple plan" (ou appuyez sur la touche F2 du clavier de l'ordinateur).

Cliquez ensuite sur le «F7 - Équilibrage" bouton, après quoi le Archives d'équilibrage à plan unique apparaît, dans laquelle les données d'équilibrage sont sauvegardées (voir Fig. 7.13).

Fig. 7.13 La fenêtre de sélection de l'archive d'équilibrage dans un seul plan.

Dans cette fenêtre, vous devez saisir les données relatives au nom du rotor (Nom du rotor), le lieu d'installation du rotor (Lieu), les tolérances pour les vibrations et le déséquilibre résiduel (Tolérance), la date de la mesure. Ces données sont stockées dans une base de données. Un dossier Arc### est également créé, où ### est le numéro de l'archive dans laquelle les graphiques, un fichier de rapport, etc. seront sauvegardés. Une fois l'équilibrage terminé, un fichier de rapport est généré et peut être édité et imprimé à l'aide de l'éditeur intégré.

Après avoir saisi les données nécessaires, vous devez cliquer sur le bouton «F10-OK" bouton, après quoi le "Équilibrage sur un seul plan” la fenêtre s'ouvrira (voir Fig. 7.13)

Paramètres d'équilibrage (1 plan)

Fig. 7.14. Plan simple. Paramètres d'équilibrage

Dans la partie gauche de cette fenêtre s'affichent les données des mesures de vibrations et les boutons de contrôle des mesures «Exécuter # 0“, “Exécution # 1“, “RunTrim“.

Sur le côté droit de cette fenêtre, il y a trois onglets :

• Paramètres d'équilibrage
• Graphiques
• Résultat

Le "Paramètres d'équilibrageL’onglet « » permet de saisir les paramètres d’équilibrage :

1. « Coefficient d'influence » –
   • “Nouveau rotor” – sélection de l’équilibrage du nouveau rotor, pour lequel il n’existe pas de coefficients d’équilibrage enregistrés et deux essais sont nécessaires pour déterminer la masse et l’angle d’installation du poids de correction.
   • “Coefficient sauvegardé” – sélection du rééquilibrage du rotor, pour lequel des coefficients d'équilibrage sont enregistrés et un seul passage est nécessaire pour déterminer le poids et l'angle d'installation du poids correctif.
2. « Masse d'essai » –
   • “Pourcentage« – le poids correctif est calculé en pourcentage du poids d’essai.
   • “Gramme"La masse connue du poids d'essai est saisie et la masse du poids correctif est calculée dans la zone de saisie. grammes ou en oz pour le système impérial.

   Attention !

   S'il est nécessaire d'utiliser le «Coefficient sauvegardéMode de travail ultérieur lors de l'équilibrage initial. La masse d'essai doit être saisie en grammes ou en onces, et non en %. La balance est incluse dans la livraison.

3. « Méthode de fixation du poids »
   • “Position libre« – les poids peuvent être installés dans des positions angulaires arbitraires sur la circonférence du rotor.
   • “Position fixeLe poids peut être installé à des positions angulaires fixes sur le rotor, par exemple sur des pales ou des trous (par exemple 12 trous – 30 degrés), etc. Le nombre de positions fixes doit être saisi dans le champ approprié. Après l'équilibrage, le programme divisera automatiquement le poids en deux parties et indiquera le nombre de positions nécessaires pour fixer les masses obtenues.
   • “Rainure circulaire” – utilisé pour l’équilibrage des meules Dans ce cas, 3 contrepoids sont utilisés pour éliminer le déséquilibre
     

     Fig. 7.17 Équilibrage de la meule avec 3 contrepoids

     

     Fig. 7.18 Équilibrage de la meule. Graphique polaire.

Fig. 7.15. Onglet Résultat. Position fixe du montage du poids de correction.

Z1 et Z2 – positions des masses correctives installées, calculées à partir de la position Z1 selon le sens de rotation. Z1 correspond à la position d'installation de la masse d'essai.

Fig. 7.16 Positions fixes. Diagramme polaire.

• “Rayon de montage de la masse, mm« Plan 1 » : rayon de la masse d'essai dans le plan 1. Il est nécessaire de calculer l'amplitude du déséquilibre initial et résiduel afin de déterminer la conformité avec la tolérance de déséquilibre résiduel après équilibrage.
• “Laisser la masse d'essai dans le plan 1." En général, la masse d'essai est retirée au cours du processus d'équilibrage. Mais dans certains cas, il est impossible de l'enlever. Il faut alors cocher cette case pour tenir compte de la masse du poids d'essai dans les calculs.
• “Saisie manuelle des données” – permet de saisir manuellement la valeur de vibration et la phase dans les champs appropriés sur le côté gauche de la fenêtre et de calculer la masse et l'angle d'installation du poids de correction lors du passage au «Résultats” onglet
• Bouton "Restaurer les données de la session". Pendant l'équilibrage, les données mesurées sont sauvegardées dans le fichier session1.ini. Si le processus de mesure a été interrompu en raison du gel de l'ordinateur ou pour d'autres raisons, en cliquant sur ce bouton, vous pouvez restaurer les données de mesure et continuer l'équilibrage à partir du moment de l'interruption.
• Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage de l'indice) Equilibrage avec démarrage supplémentaire pour éliminer l'influence de l'excentricité du mandrin (arbre d'équilibrage). Monter le rotor alternativement à 0° et à 180° par rapport à l'arbre d'équilibrage. Mesurer les balourds dans les deux positions.
• Tolérance d'équilibre Saisie ou calcul des tolérances de déséquilibre résiduel en g x mm (classes G)
• Utiliser le graphique polaire Utiliser un graphique polaire pour afficher les résultats de l'équilibrage

Equilibrage à 1 plan. Nouveau rotor

Comme indiqué ci-dessus, «Nouveau rotor« L'équilibrage nécessite deux essais et au moins un essai de réglage de la machine d'équilibrage.

Exécution#0 (Exécution initiale)

Après avoir installé les capteurs sur le rotor d'équilibrage et entré les paramètres de réglage, il est nécessaire d'activer la rotation du rotor et, lorsqu'il atteint la vitesse de travail, d'appuyer sur la touche «Exécution#0” pour démarrer les mesures. Le bouton «GraphiquesL'onglet « Valeurs de vibration » s'ouvrira dans le panneau de droite, où seront affichés la forme d'onde et le spectre de vibration. Dans la partie inférieure de l'onglet, un fichier historique est conservé, enregistrant les résultats de tous les démarrages avec une référence temporelle. Sur le disque, ce fichier est enregistré dans le dossier d'archives sous le nom memo.txt.

Fig. 7.19. Equilibrage sur un plan. Exécution initiale (Exécution#0). Onglet Graphiques

Une fois le processus de mesure terminé, dans l'écran Exécution#0 Dans le panneau de gauche, les résultats des mesures apparaissent - la vitesse du rotor (RPM), la valeur efficace (Vo1) et la phase (F1) de la vibration 1x.

Le "F5-Retour à la course#0Le bouton ” (ou la touche de fonction F5) permet de revenir à la section Run#0 et, si nécessaire, de répéter la mesure des paramètres de vibration.

Run#1 (Plan de masse d'essai 1)

Avant de commencer la mesure des paramètres de vibration dans la section «Run#1 (Plan de masse d'essai 1), un poids d'essai doit être installé conformément à «Essai poids masse" champ.

Le but de l'installation d'un poids d'essai est d'évaluer comment la vibration du rotor change lorsqu'un poids connu est installé à un endroit (angle) connu. Le poids d'essai doit modifier l'amplitude de la vibration de 30% en plus ou en moins par rapport à l'amplitude initiale ou modifier la phase de 30 degrés ou plus par rapport à la phase initiale.

S'il est nécessaire d'utiliser le «Coefficient sauvegardé" Pour l'équilibrage en vue d'un travail ultérieur, l'emplacement (angle) d'installation du poids d'essai doit être le même que l'emplacement (angle) de la marque réfléchissante.

Remettez en marche le rotor de l'équilibreuse et assurez-vous que sa fréquence de rotation est stable. Cliquez ensuite sur « F7-Run#1"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

Après la mesure dans les fenêtres correspondantes du «Run#1 (Plan de masse d'essai 1)”, les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur de la composante RMS (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x apparaissant.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet « » s'ouvre sur le côté droit de la fenêtre.

Cet onglet affiche les résultats du calcul de la masse et de l'angle du poids correcteur qui doit être installé sur le rotor pour compenser le déséquilibre.

De plus, dans le cas de l'utilisation du système de coordonnées polaires, l'écran affiche la valeur de masse (M1) et l'angle d'installation (f1) du poids de correction.

Dans le cas d "Positions fixes" les numéros des positions (Zi, Zj) et la masse divisée du poids d'essai seront affichés.

Fig. 7.20. Equilibrage sur un plan. Exécution#1 et résultat de l'équilibrage.

Si Graphique polaire est vérifié, le diagramme polaire s'affiche.

Fig. 7.21. Résultat de l'équilibrage. Graphique polaire.

Fig. 7.22. Résultat de l'équilibrage. Poids réparti (positions fixes)

Aussi si «Graphique polaire" a été coché, le graphique polaire sera affiché.

Fig. 7.23. Poids réparti sur des positions fixes. Graphique polaire

Après avoir installé le poids de correction sur le rotor d'équilibrage dans la fenêtre de fonctionnement, il est nécessaire d'effectuer un RunC (trim) et d'évaluer l'efficacité de l'équilibrage effectué.

RunC (vérification de la qualité de la balance)

Pour effectuer des mesures de vibrations dans le «RunC (vérification de la qualité de la balance)" section, cliquez sur le bouton "F7 - RunTrim" (ou appuyez sur la touche F7 du clavier).

Une fois le processus de mesure terminé avec succès, dans le «RunC (vérification de la qualité de la balance)" dans la section du panneau de gauche, les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM) apparaissent, ainsi que la valeur de la composante RMS (Vo1) et de la phase (F1) de la vibration 1x.

Dans le "RésultatLes résultats du calcul de la masse et de l'angle d'installation du poids correctif supplémentaire sont affichés dans l'onglet " Poids correctif ".

Fig. 7.24. Equilibrage sur un plan. Exécution d'un RunTrim. Onglet Résultat

Ce poids peut être ajouté au poids de correction déjà monté sur le rotor pour compenser le déséquilibre résiduel. En outre, le déséquilibre résiduel du rotor obtenu après l'équilibrage est affiché dans la partie inférieure de cette fenêtre.

Lorsque la quantité de vibrations résiduelles et/ou de déséquilibre résiduel du rotor équilibré répond aux exigences de tolérance établies dans la documentation technique, le processus d'équilibrage peut être achevé.

Dans le cas contraire, le processus d'équilibrage peut se poursuivre. Cela permet à la méthode des approximations successives de corriger les erreurs éventuelles qui peuvent se produire lors de la pose (dépose) du poids correcteur sur un rotor équilibré.

Lors de la poursuite du processus d'équilibrage sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'installer (retirer) une masse corrective supplémentaire, dont les paramètres sont indiqués dans la section «Masses et angles de correction“.

Coefficients d'influence (1 plan)

Le "Coeff. F4-Inf."dans l'espace "RésultatL'onglet " permet de visualiser et de stocker dans la mémoire de l'ordinateur les coefficients d'équilibrage du rotor (coefficients d'influence) calculés à partir des résultats des cycles d'étalonnage.

Lorsqu'on appuie dessus, le «Coefficients d'influence (plan unique)Une fenêtre s'affiche sur l'écran de l'ordinateur, affichant les coefficients d'équilibrage calculés à partir des résultats des étalonnages (tests). Si, lors de l'équilibrage ultérieur de cette machine, il est prévu d'utiliser la fonction « Coefficient sauvegardé" Mode, ces coefficients doivent être stockés dans la mémoire de l'ordinateur.

Pour ce faire, cliquez sur le bouton «F9 - Enregistrer" et accédez à la deuxième page du "Coeff. d'influence archive. Plan unique.“

Fig. 7.25. Coefficients d'équilibrage dans le 1er plan

Ensuite, vous devez entrer le nom de cette machine dans le champ «Rotor" colonne et cliquez sur "F2-Save" pour enregistrer les données spécifiées sur l'ordinateur.

Vous pouvez ensuite revenir à la fenêtre précédente en appuyant sur la touche «F10-Sortie” (ou la touche de fonction F10 du clavier de l’ordinateur).

Fig. 7.26. « Coefficient d'influence archive. Plan unique. »

Rapport d'équilibre

Après avoir équilibré toutes les données, enregistrez-les et créez un rapport d'équilibrage. Vous pouvez consulter et modifier le rapport dans l'éditeur intégré. Dans la fenêtre « Équilibrer les archives sur un seul plan » (Fig. 7.9) appuyez sur le bouton «F9 -Rapport" pour accéder à l'éditeur de rapport d'équilibrage.

Fig. 7.27. Rapport d’équilibrage.

Procédure d'équilibrage des coefficients enregistrés avec des coefficients d'influence enregistrés dans 1 plan

Mise en place du système de mesure (saisie des données initiales)

Équilibrage des coefficients sauvegardés peut être effectuée sur une machine pour laquelle des coefficients d'équilibrage ont déjà été déterminés et introduits dans la mémoire de l'ordinateur.

Saisie des données initiales pour Équilibrage des coefficients sauvegardés (comme dans le cas du primaire(“Nouveau rotor“) l'équilibrage) commence dans le “Équilibrage sur un seul plan. Paramètres d'équilibrage.“.

Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Coefficient sauvegardé”. Dans ce cas, la deuxième page de l'article «Coefficient d'influence archive. Plan unique.”, qui stocke une archive des coefficients d’équilibrage enregistrés.

Fig. 7.28. Equilibrage avec sauvegarde des coefficients d'influence sur 1 plan

En parcourant le tableau de ces archives à l'aide des boutons « ► » ou « ◄ », vous pouvez sélectionner l'enregistrement souhaité avec les coefficients d'équilibrage de la machine qui nous intéresse. Ensuite, pour utiliser ces données dans les mesures actuelles, appuyez sur le bouton « ».F2 - Sélectionbouton ".

Après cela, le contenu de toutes les autres fenêtres du «Équilibrage sur un seul plan. Paramètres d'équilibrage." sont remplis automatiquement.

Après avoir saisi les données initiales, vous pouvez commencer à mesurer.

Mesures lors de l'équilibrage avec coefficients d'influence enregistrés

L'équilibrage avec des coefficients d'influence enregistrés ne nécessite qu'un seul essai initial et au moins un essai de la machine à équilibrer.

Pour effectuer la mesure des paramètres de vibration dans le «Run#0 (Initial, pas de masse d'essai)” section, appuyez sur «F7 - Exécuter#0" (ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

Fig. 7.29. Equilibrage avec sauvegarde des coefficients d'influence sur un plan. Résultats après une exécution.

Dans les champs correspondants de «Exécution#0Dans la section « », les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), de la valeur de la composante RMS (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x apparaissent.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet " masse " affiche les résultats du calcul de la masse et de l'angle du poids correctif qui doit être installé sur le rotor pour compenser le déséquilibre.

De plus, dans le cas de l'utilisation d'un système de coordonnées polaires, l'écran affiche les valeurs de masse et les angles d'installation des poids de correction.

En cas de répartition du poids correctif sur les positions fixes, les numéros des positions du rotor d'équilibrage et la masse de poids qui doit y être installée sont affichés.

En outre, le processus d'équilibrage est effectué conformément aux recommandations énoncées à la section 7.4.2. pour l'équilibrage primaire.

Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage de l'indice)

Si, lors de l'équilibrage, le rotor est installé dans un mandrin cylindrique, l'excentricité du mandrin peut introduire une erreur supplémentaire. Pour éliminer cette erreur, il faut déployer le rotor dans le mandrin de 180 degrés et effectuer un démarrage supplémentaire. C'est ce qu'on appelle l'équilibrage de l'index.

Pour réaliser l'équilibrage de l'index, une option spéciale est prévue dans le programme Balanset-1A. Lorsque l'élimination de l'excentricité du mandrin est cochée, une section RunEcc supplémentaire apparaît dans la fenêtre d'équilibrage.

Fig. 7.30. Fenêtre de travail pour l'équilibrage de l'index.

Après avoir exécuté l'opération # 1 (Trial mass Plane 1), une fenêtre s'affiche.

Fig. 7.31 Fenêtre d'attention pour l'équilibrage de l'indice.

Après avoir installé le rotor avec un angle de 180°, exécutez la commande Run Ecc. Le programme calculera automatiquement le déséquilibre réel du rotor sans affecter l'excentricité du mandrin.

7.5 Équilibrage à deux plans

Avant de commencer à travailler dans le Equilibrage sur deux plans il est nécessaire d'installer des capteurs de vibrations sur le corps de la machine aux points de mesure sélectionnés et de les connecter aux entrées X1 et X2 de l'unité de mesure, respectivement.

Un capteur optique d'angle de phase doit être connecté à l'entrée X3 de l'unité de mesure. De plus, pour utiliser ce capteur, un ruban réfléchissant doit être collé sur la surface accessible du rotor de la machine à équilibrer.

Les exigences détaillées concernant le choix du lieu d'installation des capteurs et leur montage sur l'installation pendant l'équilibrage sont présentées à l'annexe 1.

Les travaux sur le programme dans le «Equilibrage sur deux plansLe mode "Mode" démarre à partir de la fenêtre principale des programmes.

Cliquez sur le bouton "F3 - Deux avions"(ou appuyez sur la touche F3 du clavier de l'ordinateur).

Cliquez ensuite sur le bouton « F7 – Équilibrage », après quoi une fenêtre de travail apparaîtra sur l’écran de l’ordinateur (voir Fig. 7.13), sélection de l’archive pour l’enregistrement des données lors de l’équilibrage sur deux plans.

Fig. 7.32 Fenêtre d'archivage à équilibrage sur deux plans.

Dans cette fenêtre, vous devez saisir les données du rotor équilibré. Après avoir appuyé sur le bouton «F10-OK", une fenêtre d'équilibrage apparaîtra.

Paramètres d'équilibrage (2 plans)

Fig. 7.33. Fenêtre d'équilibrage sur deux plans.

Sur le côté droit de la fenêtre se trouve le «Paramètres d'équilibrage” onglet pour saisir les paramètres avant l'équilibrage.

• Coefficients d'influence – Équilibrage d’un nouveau rotor ou équilibrage à l’aide de coefficients d’influence mémorisés (coefficients d’équilibrage)
• Élimination de l'excentricité du mandrin – Équilibrage avec démarrage supplémentaire pour éliminer l’influence de l’excentricité du mandrin
• Poids Méthode de fixation – Installation de masses correctives à un emplacement arbitraire sur la circonférence du rotor ou en position fixe. Calculs de perçage lors du retrait de la masse.
  • “Position libre« – les poids peuvent être installés dans des positions angulaires arbitraires sur la circonférence du rotor.
  • “Position fixeLe poids peut être installé à des positions angulaires fixes sur le rotor, par exemple sur des pales ou des trous (par exemple 12 trous – 30 degrés), etc. Le nombre de positions fixes doit être saisi dans le champ approprié. Après l'équilibrage, le programme divisera automatiquement le poids en deux parties et indiquera le nombre de positions nécessaires pour fixer les masses obtenues.
• Essai poids masse – Poids d'essai
• Laisser la masse d'essai dans le plan 1 / plan 2 – Retirer ou laisser le poids d’essai lors de l’équilibrage.
• Rayon de montage de la masse, mm – Rayon de montage des poids d'essai et de correction
• Tolérance d'équilibre – Saisie ou calcul des tolérances de déséquilibre résiduel en g-mm
• Utiliser le graphique polaire – Utiliser un graphique polaire pour afficher les résultats d’équilibrage
• Saisie manuelle des données – Saisie manuelle des données pour le calcul des poids d’équilibrage
• Restaurer les données de la dernière session – Récupération des données de mesure de la dernière séance en cas d’échec de la poursuite de l’équilibrage.

Equilibrage de 2 avions. Nouveau rotor

Mise en place du système de mesure (saisie des données initiales)

Saisie des données initiales pour le Nouvel équilibrage des rotors dans le "Équilibrage à deux plans. Réglages“.

Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Nouveau rotor" article.

En outre, dans la section "Essai poids masseVous devez sélectionner l'unité de mesure de la masse de la masse d'essai - " ".Gramme" ou "Pourcentage“.

Lors du choix de l'unité de mesure «Pourcentage« Tous les calculs ultérieurs de la masse du poids correctif seront effectués en pourcentage par rapport à la masse du poids d'essai.

Lors du choix du «Gramme” unité de mesure ; tous les calculs ultérieurs de la masse du poids correcteur seront effectués en grammes. Saisissez ensuite l'unité dans les champs situés à droite de l'inscription « »Gramme"la masse des masses d'essai qui seront installées sur le rotor.

Calcul de la tolérance pour le déséquilibre résiduel (tolérance d'équilibrage)

La tolérance de balourd résiduel (tolérance d'équilibrage) peut être calculée conformément à la procédure décrite dans la norme ISO 1940 « Vibrations. Exigences de qualité d'équilibrage pour les rotors à l'état constant (rigide). Partie 1. Spécification et vérification des tolérances d'équilibrage. »

Fig. 7.34. Fenêtre de calcul de la tolérance d'équilibrage

Exécution initiale (Run#0)

Lors de l'équilibrage dans deux plans dans le «Nouveau rotorEn mode « équilibrage », l'équilibrage nécessite trois cycles d'étalonnage et au moins un cycle d'essai de la machine d'équilibrage.

La mesure des vibrations au premier démarrage de la machine est effectuée dans le «Balance à deux plans" fenêtre de travail dans le "Exécution#0section ".

Fig. 7.35. Résultats de la mesure de l'équilibrage sur deux plans après la course initiale.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans le Exécution#0 section, cliquez sur le bouton «F7 - Exécuter#0(ou appuyez sur la touche F7 sur un clavier d'ordinateur)

Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), de la valeur RMS (VО1, VО2) et des phases (F1, F2) de la vibration 1x apparaissent dans les fenêtres correspondantes de l'écran. Exécution#0 section.

Exécuter#1.Masse d'essai dans le plan1

Avant de commencer à mesurer les paramètres de vibration dans la section "Exécuter#1.Masse d'essai dans le plan1"il faut arrêter la rotation du rotor de la machine à équilibrer et y installer une masse d'essai, la masse sélectionnée dans la section "Essai poids massesection ".

Ensuite, il est nécessaire de remettre en marche le rotor de la machine à équilibrer et de s'assurer qu'elle est entrée en mode de fonctionnement.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans l'espace "Exécuter # 1.Essai de masse dans le plan 1" section, cliquez sur le bouton "F7 - Exécuter#1"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

Une fois le processus de mesure terminé avec succès, vous revenez à l'onglet des résultats de mesure.

Dans ce cas, dans les fenêtres correspondantes de l'écran "Exécution#1. Masse d'essai dans le plan 1"Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur des composantes de la valeur efficace (Vо1, Vо2) et des phases (F1, F2) de la vibration 1x.

« Exécuter # 2. Essai de masse dans le plan 2 »

Avant de commencer à mesurer les paramètres de vibration dans la section "Exécuter # 2.Essai de masse dans le plan 2"Vous devez effectuer les opérations suivantes :

• arrêter la rotation du rotor de la machine d'équilibrage ;
• retirer le poids d'essai installé dans le plan 1 ;
• installer un poids d'essai dans le plan 2, la masse sélectionnée dans la section «Essai poids masse“.

Ensuite, faites tourner le rotor de la machine à équilibrer et assurez-vous qu'il a atteint la vitesse de fonctionnement.

Pour commencer la mesure des vibrations dans le «Exécuter # 2.Essai de masse dans le plan 2" section, cliquez sur le bouton "F7 - Exécuter # 2(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur). Ensuite, appuyez sur le bouton «RésultatL'onglet " s'ouvre.

Dans le cas de l'utilisation du Poids Méthode de fixation” – “Positions libres, l'écran affiche les valeurs de masse (M1, M2) et les angles d'installation (f1, f2) des poids correcteurs.

Fig. 7.36. Résultats du calcul des poids correcteurs - position libre

Fig. 7.37. Résultats du calcul des poids correcteurs - position libre. Diagramme polaire

En cas d'utilisation de la méthode de fixation du poids” – “Positions fixes

Fig. 7.38. Résultats du calcul des poids correctifs – position fixe.

Fig. 7.39. Résultats du calcul des poids correcteurs - position fixe. Diagramme polaire.

Dans le cas de l’utilisation de la méthode de fixation du poids” – “Rainure circulaire“

Fig. 7.40. Résultats du calcul des poids correctifs – Rainure circulaire.

RunC (course d'ajustement)

Après avoir installé le poids de correction sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'effectuer un RunC (trim) et d'évaluer l'efficacité de l'équilibrage effectué.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans la section RunTrim (Vérifier la qualité de l'équilibrage), cliquez sur le bouton «F7 - RunTrim"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

Les résultats de la mesure de la fréquence de rotation du rotor (RPM), ainsi que la valeur de la composante efficace (Vо1) et de la phase (F1) de la vibration 1x seront indiqués.

Le "RésultatL'onglet " apparaît sur le côté droit de la fenêtre de travail avec le tableau des résultats de mesure, qui affiche les résultats du calcul des paramètres des poids correctifs supplémentaires.

Ces poids peuvent être ajoutés aux poids correcteurs déjà installés sur le rotor pour compenser le déséquilibre résiduel.

En outre, le déséquilibre résiduel du rotor obtenu après l'équilibrage est affiché dans la partie inférieure de cette fenêtre.

Dans le cas où les valeurs de vibration résiduelle et/ou de déséquilibre résiduel du rotor équilibré satisfont aux exigences de tolérance établies dans la documentation technique, le processus d'équilibrage peut être terminé.

Dans le cas contraire, le processus d'équilibrage peut se poursuivre. Cela permet à la méthode des approximations successives de corriger les erreurs éventuelles qui peuvent se produire lors de la pose (dépose) du poids correcteur sur un rotor équilibré.

Lors de la poursuite du processus d'équilibrage sur le rotor d'équilibrage, il est nécessaire d'installer (d'enlever) des masses correctives supplémentaires dont les paramètres sont indiqués dans la fenêtre "Résultat".

Dans le "RésultatDeux boutons de commande peuvent être utilisés dans la fenêtre " " - " ".Coeff. F4-Inf.“, “F5 - Modifier les plans de correction“.

Coefficients d'influence (2 plans)

Le "Coeff. F4-Inf.Le bouton ” (ou la touche de fonction F4 du clavier de l'ordinateur) permet de visualiser et d'enregistrer dans la mémoire de l'ordinateur les coefficients d'équilibrage du rotor, calculés à partir des résultats de deux démarrages d'étalonnage.

Lorsqu'on appuie dessus, le «Coefficients d'influence (deux plans)" Une fenêtre de travail apparaît sur l'écran de l'ordinateur, dans laquelle les coefficients d'équilibrage calculés sur la base des résultats des trois premiers démarrages d'étalonnage sont affichés.

Fig. 7.41. Fenêtre de travail avec coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

À l’avenir, lors de l’équilibrage de ce type de machine, il est supposé qu’il faudra utiliser le «Coefficient sauvegardé" mode et coefficients d'équilibrage stockés dans la mémoire de l'ordinateur.

Pour enregistrer les coefficients, cliquez sur le bouton "F9 - Enregistrer"et aller à la page "Archives des coefficients d'influence (2 plans)Fenêtres " (voir Fig. 7.42)

Fig. 7.42. La deuxième page de la fenêtre de travail avec les coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

Modifier les plans de correction

Le "F5 - Modifier les plans de correctionLe bouton " est utilisé lorsqu'il est nécessaire de modifier la position des plans de correction, lorsqu'il est nécessaire de recalculer les masses et les angles d'installation des poids correctifs.

Ce mode est surtout utile pour équilibrer des rotors de forme complexe (par exemple, des vilebrequins).

Lorsque ce bouton est enfoncé, la fenêtre de travail «Recalcul des poids de correction, de la masse et de l'angle par rapport à d'autres plans de correction" s'affiche sur l'écran de l'ordinateur.

Dans cette fenêtre de travail, vous devez sélectionner l'une des 4 options possibles en cliquant sur l'image correspondante.

Les plans de correction originaux (Н1 et Н2) sont marqués en vert, et les nouveaux (K1 et K2), pour lesquels il est recalculé, en rouge.

Puis, dans le «Données de calculDans la section « Saisissez les données demandées, notamment :

• la distance entre les plans de correction correspondants (a, b, c) ;
• nouvelles valeurs des rayons d'installation des poids correcteurs sur le rotor (R1', R2').

Après avoir introduit les données, vous devez appuyer sur le bouton "F9-calculer“

Les résultats du calcul (masses M1, M2 et angles d'installation des poids correctifs f1, f2) sont affichés dans la section correspondante de cette fenêtre de travail.

Fig. 7.43 Modification des plans de correction. Recalcul de la masse et de l'angle de correction par rapport aux autres plans de correction.

Coefficient d'équilibrage enregistré dans 2 plans

Équilibrage des coefficients sauvegardés peut être effectuée sur une machine pour laquelle des coefficients d'équilibrage ont déjà été déterminés et enregistrés dans la mémoire de l'ordinateur.

La saisie des données initiales pour le rééquilibrage commence dans le «Équilibrage à deux plans. Réglages d'équilibrage“.

Dans ce cas, dans le champ "Coefficients d'influence"Sélectionnez la section "Coefficient sauvegardé« Article. Dans ce cas, la fenêtre »Archives des coefficients d'influence (2 plans)" apparaîtra, dans lequel l'archive des coefficients d'équilibrage précédemment déterminés est stockée.

En parcourant le tableau de ces archives à l'aide des boutons « ► » ou « ◄ », vous pouvez sélectionner l'enregistrement souhaité avec les coefficients d'équilibrage de la machine qui nous intéresse. Ensuite, pour utiliser ces données dans les mesures actuelles, appuyez sur le bouton « ».F2 - OK" et revenez à la fenêtre de travail précédente.

Fig. 7.44. La deuxième page de la fenêtre de travail avec les coefficients d'équilibrage sur 2 plans.

Après cela, le contenu de toutes les autres fenêtres du «Équilibrage en 2 pl. Données sources" est rempli automatiquement.

Coefficient sauvegardé Equilibrage

“Coefficient sauvegardé« L'équilibrage ne nécessite qu'un seul démarrage de réglage et au moins un démarrage d'essai de la machine d'équilibrage.

Mesure des vibrations au début de l'accord (Exécuter # 0) de la machine est effectuée dans le «Equilibrage sur 2 plans" fenêtre de travail avec un tableau des résultats d'équilibrage dans le Exécuter # 0 section.

Pour mesurer les paramètres de vibration dans le Exécuter # 0 section, cliquez sur le bouton «F7 - Exécuter#0"(ou appuyez sur la touche F7 du clavier de l'ordinateur).

Les résultats de la mesure de la vitesse du rotor (RPM), ainsi que la valeur des composantes de la valeur efficace (VО1, VО2) et des phases (F1, F2) de la vibration 1x apparaissent dans les champs correspondants de l'écran d'affichage. Exécuter # 0 section.

Dans le même temps, le "RésultatL'onglet " s'ouvre, qui affiche les résultats du calcul des paramètres des poids correctifs qui doivent être installés sur le rotor pour compenser son déséquilibre.

De plus, dans le cas de l'utilisation du système de coordonnées polaires, l'écran affiche les valeurs de masse et les angles d'installation des poids correctifs.

En cas de décomposition des poids correctifs sur les pales, les numéros des pales du rotor d'équilibrage et la masse de poids qui doit être installée sur celles-ci sont affichés.

En outre, le processus d'équilibrage est effectué conformément aux recommandations énoncées à la section 7.6.1.2. pour l'équilibrage primaire.

Élimination de l'excentricité du mandrin (équilibrage d'index) – Deux plans

Si, lors de l'équilibrage, le rotor est installé dans un mandrin cylindrique, l'excentricité du mandrin peut introduire une erreur supplémentaire. Pour éliminer cette erreur, il faut déployer le rotor dans le mandrin de 180 degrés et effectuer un démarrage supplémentaire. C'est ce qu'on appelle l'équilibrage de l'index.

Pour réaliser l'équilibrage de l'index, une option spéciale est prévue dans le programme Balanset-1A. Lorsque l'élimination de l'excentricité du mandrin est cochée, une section RunEcc supplémentaire apparaît dans la fenêtre d'équilibrage.

Fig. 7.45. Fenêtre de travail pour l'équilibrage de l'index.

Après avoir exécuté l'opération # 2 (Trial mass Plane 2), une fenêtre apparaît.

Fig. 7.46. Fenêtres d'attention

Après avoir installé le rotor avec un angle de 180°, exécutez la commande Run Ecc. Le programme calculera automatiquement le déséquilibre réel du rotor sans affecter l'excentricité du mandrin.

7.6 Mode graphiques

Le travail en mode « Graphiques » commence à partir de la fenêtre initiale (voir Fig. 7.1) en appuyant sur «F8 – Graphiques ». La fenêtre « Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques » s'ouvre alors (voir Fig. 7.19).

Fig. 7.47. Fenêtre d'exploitation « Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques ».

En travaillant dans ce mode, il est possible de tracer quatre versions du diagramme de vibration.

La première version permet d'obtenir une fonction temporelle de la vibration globale (de la vitesse de vibration) sur le premier et le deuxième canal de mesure.

La deuxième version permet d'obtenir des graphiques de vibration (de vitesse de vibration), qui se produisent sur la fréquence de rotation et ses composantes harmoniques supérieures.

Ces graphiques sont obtenus grâce au filtrage synchrone de la fonction temporelle globale de la vibration.

La troisième version fournit des diagrammes de vibration avec les résultats de l'analyse harmonique.

La quatrième version permet d'obtenir un diagramme de vibration avec les résultats de l'analyse du spectre.

Graphiques de vibrations globales

Pour tracer un graphique de vibration globale dans la fenêtre de travail "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques« il faut sélectionner le mode de fonctionnement »vibration globale"en cliquant sur le bouton correspondant. Réglez ensuite la mesure de la vibration dans la case "Durée, en secondes" en cliquant sur le bouton "▼" et sélectionnez dans la liste déroulante la durée souhaitée du processus de mesure, qui peut être égale à 1, 5, 10, 15 ou 20 secondes ;

Une fois prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton «F9-Appuyez sur le bouton « Mesurer » puis le processus de mesure des vibrations commence simultanément sur deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, des graphiques de la fonction temporelle de la vibration globale du premier (rouge) et du deuxième (vert) canal apparaissent dans la fenêtre de travail (voir Fig. 7.47).

Sur ces graphiques, le temps est indiqué sur l'axe X et l'amplitude de la vitesse de vibration (mm/sec) est indiquée sur l'axe Y.

Fig. 7.48. Fenêtre de fonctionnement pour la sortie de la fonction temporelle des courbes vibratoires globales

Ces graphiques comportent également des repères (de couleur bleue) qui relient les diagrammes de vibration globale à la fréquence de rotation du rotor. En outre, chaque marque indique le début (la fin) de la prochaine révolution du rotor.

Pour changer l'échelle du graphique sur l'axe des X, il est possible d'utiliser le curseur, indiqué par une flèche sur la figure 7.20.

Graphiques de vibrations 1x

Pour tracer un graphique de vibration 1x dans la fenêtre de travail "Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques« il faut sélectionner le mode de fonctionnement »1x vibration" en cliquant sur le bouton approprié.

Ensuite apparaît la fenêtre de commande « 1x vibration ».

Appuyez (cliquez) sur le «F9-Appuyez sur le bouton « Mesurer » puis le processus de mesure des vibrations commence simultanément sur deux canaux.

Fig. 7.49. Fenêtre de fonctionnement pour la sortie des diagrammes de vibrations 1x.

Après achèvement du processus de mesure et calcul mathématique des résultats (filtrage synchrone de la fonction temporelle de la vibration globale) sur l'affichage dans la fenêtre principale sur une période égale à un tour de rotor apparaissent des cartes de la 1x vibration sur deux canaux.

Dans ce cas, un graphique pour le premier canal est représenté en rouge et pour le second canal en vert. Sur ces graphiques, l'angle de la révolution du rotor est représenté (d'une marque à l'autre) sur l'axe X et l'amplitude de la vitesse de vibration (mm/sec) est représentée sur l'axe Y.

De plus, dans la partie supérieure de la fenêtre de travail (à droite du bouton «F9 – Mesure“) valeurs numériques des mesures de vibration des deux canaux, similaires à celles que nous obtenons dans le “Appareil de mesure des vibrations"s'affichent.

En particulier : la valeur efficace de la vibration globale (V1s, V2s), l'ampleur de la valeur efficace (V1o, V2o) et la phase (Fi, Fj) de la vibration 1x et de la vitesse du rotor (Nrev).

Diagrammes de vibrations avec les résultats de l'analyse harmonique

Pour tracer un graphique avec les résultats de l'analyse harmonique dans la fenêtre de fonctionnement «Mesure des vibrations sur deux canaux. Graphiques« il faut sélectionner le mode de fonctionnement »Analyse harmonique" en cliquant sur le bouton approprié.

Apparaît alors une fenêtre d'exploitation permettant la sortie simultanée de diagrammes de fonction temporaire et de spectre d'aspects harmoniques de vibration dont la période est égale ou multiple de la fréquence de rotation du rotor.

Fig. 7.50. Harmoniques de la fenêtre de fonctionnement de la vibration 1x.

Une fois prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton «F9-Appuyez sur le bouton « Mesurer » puis le processus de mesure des vibrations commence simultanément sur deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, les graphiques de la fonction temporelle (graphique supérieur) et les harmoniques de la vibration 1x (graphique inférieur) apparaissent dans la fenêtre de fonctionnement.

Le nombre de composantes harmoniques est indiqué sur l'axe X et la valeur efficace de la vitesse de vibration (mm/sec) est indiquée sur l'axe Y.

Graphiques du domaine temporel et du spectre des vibrations

Pour tracer un graphique de spectre, utilisez «Spectre F5” onglet:

Apparaît alors une fenêtre d'exploitation permettant la sortie simultanée de graphiques d'ondes et de spectres de vibrations.

Fig. 7.51. Fenêtre de fonctionnement pour la sortie du spectre de vibration.

Une fois prêt, appuyez (cliquez) sur le bouton «F9-Appuyez sur le bouton « Mesurer » puis le processus de mesure des vibrations commence simultanément sur deux canaux.

Une fois le processus de mesure terminé, les graphiques de la fonction temporelle (graphique supérieur) et du spectre de vibration (graphique inférieur) apparaissent dans la fenêtre de travail.

La fréquence de vibration est représentée sur l'axe X et la valeur efficace de la vitesse de vibration (mm/sec) est représentée sur l'axe Y.

Dans ce cas, un graphique pour le premier canal est représenté en rouge et pour le second canal en vert.

8. Instructions générales sur le fonctionnement et l'entretien de l'appareil

8.1 Équilibrage des critères de qualité (norme ISO 2372)

La qualité de l'équilibrage peut être évaluée à l'aide des niveaux de vibrations définis par la norme ISO 2372. Le tableau ci-dessous présente les niveaux de vibrations acceptables pour différentes classes de machines :

Remarque : Ces valeurs fournissent des indications pour évaluer la qualité de l'équilibrage. Veuillez toujours vous référer aux spécifications du fabricant de l'équipement et aux normes applicables à votre application.

8.2 Exigences de maintenance

ANNEXE 1. ÉQUILIBRAGE DU ROTOR

Le rotor est un corps qui tourne autour d'un axe et est maintenu par ses surfaces d'appui dans les supports. Ces surfaces transmettent le poids aux supports par l'intermédiaire de roulements ou de paliers lisses. Le terme « surface d'appui » désigne simplement le tourillon* ou les surfaces qui le remplacent.

*Journal (Zapfen en allemand pour « tourillon », « axe ») – est une partie d'un arbre ou d'un axe, qui est portée par un support (boîte de roulement).

fig.1 Rotor et forces centrifuges.

Dans un rotor parfaitement équilibré, sa masse est répartie symétriquement par rapport à l'axe de rotation. Cela signifie que tout élément du rotor peut correspondre à un autre élément situé symétriquement par rapport à l'axe de rotation. Pendant la rotation, chaque élément du rotor est soumis à une force centrifuge dirigée dans la direction radiale (perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor). Dans un rotor équilibré, la force centrifuge influençant un élément quelconque du rotor est équilibrée par la force centrifuge qui influence l'élément symétrique. Par exemple, les éléments 1 et 2 (représentés sur la figure 1 et colorés en vert) sont influencés par les forces centrifuges F1 et F2 : égales en valeur et absolument opposées en directions. Ceci est vrai pour tous les éléments symétriques du rotor et donc la force centrifuge totale influençant le rotor est égale à 0 - le rotor est équilibré. Mais si la symétrie du rotor est rompue (sur la figure 1, l'élément asymétrique est marqué en rouge), la force centrifuge déséquilibrée F3 commence à agir sur le rotor.

Lors de la rotation, cette force change de direction avec la rotation du rotor. La charge dynamique résultant de cette force est transférée aux roulements, ce qui accélère leur usure. De plus, sous l'effet de cette force variable, les supports et la fondation sur laquelle repose le rotor se déforment cycliquement, ce qui produit des vibrations. Pour éliminer le déséquilibre du rotor et les vibrations qui l'accompagnent, il est nécessaire d'utiliser des masses d'équilibrage qui rétabliront la symétrie du rotor.

L'équilibrage du rotor est une opération qui consiste à éliminer le déséquilibre en ajoutant des masses d'équilibrage.

La tâche de l'équilibrage consiste à trouver la valeur et les positions (angle) de l'installation d'une ou de plusieurs masses d'équilibrage.

Les types de rotors et le déséquilibre

Compte tenu de la résistance du matériau du rotor et de l'ampleur des forces centrifuges qui l'influencent, les rotors peuvent être divisés en deux types : les rotors rigides et les rotors flexibles.

Les rotors rigides dans des conditions de fonctionnement sous l'influence de la force centrifuge peuvent se déformer légèrement, mais l'influence de cette déformation dans les calculs peut donc être négligée.

En revanche, la déformation des rotors flexibles ne doit jamais être négligée. La déformation des rotors flexibles complique la solution du problème d'équilibrage et nécessite l'utilisation d'autres modèles mathématiques par rapport à la tâche d'équilibrage des rotors rigides. Il est important de mentionner que le même rotor à faible vitesse de rotation peut se comporter comme un rotor rigide et qu'à grande vitesse, il se comportera comme un rotor flexible. Par la suite, nous ne considérerons que l'équilibrage des rotors rigides.

Selon la répartition des masses déséquilibrées sur la longueur du rotor, on distingue deux types de déséquilibre : statique et dynamique. Il en va de même pour l'équilibrage statique et dynamique du rotor.

Le déséquilibre statique du rotor se produit sans que le rotor ne tourne. En d'autres termes, il est silencieux lorsque le rotor est sous l'influence de la gravité et, en outre, il fait tourner le "point lourd" vers le bas. Un exemple de rotor présentant un déséquilibre statique est présenté à la figure 2.

Fig.2

Le déséquilibre dynamique ne se produit que lorsque le rotor tourne.

Un exemple de rotor présentant un déséquilibre dynamique est présenté à la figure 3.

Fig.3. Déséquilibre dynamique du rotor - couple des forces centrifuges

Dans ce cas, les masses égales déséquilibrées M1 et M2 sont situées sur des surfaces différentes, à différents endroits sur la longueur du rotor. En position statique, c'est-à-dire lorsque le rotor ne tourne pas, celui-ci ne peut être influencé que par la gravité et les masses s'équilibrent. En dynamique, lorsque le rotor tourne, les masses M1 et M2 sont influencées par les forces centrifuges FЎ1 et FЎ2. Ces forces sont égales et opposées. Cependant, comme elles sont situées à des endroits différents sur la longueur de l'arbre et ne sont pas alignées, elles ne se compensent pas. Les forces FЎ1 et FЎ2 créent un moment agissant sur le rotor. C'est pourquoi ce déséquilibre est également appelé « momentané ». Par conséquent, des forces centrifuges non compensées agissent sur les paliers, ce qui peut dépasser considérablement les forces attendues et réduire la durée de vie des paliers.

Étant donné que ce type de déséquilibre se produit uniquement en dynamique pendant la rotation du rotor, il est appelé dynamique. Il ne peut pas être éliminé par l'équilibrage statique (ou "sur les couteaux") ou par d'autres méthodes similaires. Pour éliminer le déséquilibre dynamique, il est nécessaire de mettre en place deux masses de compensation qui créeront un moment de valeur égale et de direction opposée au moment résultant des masses M1 et M2. Les masses de compensation ne doivent pas nécessairement être installées en face des masses M1 et M2 et être égales à elles en valeur. L'essentiel est qu'elles créent un moment qui compense entièrement au moment du déséquilibre.

En général, les masses M1 et M2 peuvent ne pas être égales, ce qui entraîne une combinaison de déséquilibres statique et dynamique. Il est théoriquement prouvé que pour éliminer le déséquilibre d'un rotor rigide, il est nécessaire et suffisant d'installer deux masselottes espacées sur toute sa longueur. Ces masselottes compenseront à la fois le moment résultant du déséquilibre dynamique et la force centrifuge résultant de l'asymétrie de la masse par rapport à l'axe du rotor (déséquilibre statique). Le déséquilibre dynamique est typique des rotors longs, tels que les rotors à arbre, et statique des rotors étroits. Cependant, si le rotor étroit est monté de travers par rapport à l'axe, ou pire, déformé (ce que l'on appelle les « oscillations de la roue »), il sera difficile d'éliminer le déséquilibre dynamique (voir figure 4), car il est difficile de régler des masselottes correctrices pour créer le moment de compensation adéquat.

Fig.4 Équilibrage dynamique de la roue vacillante

Comme l'épaulement du rotor étroit crée un court moment, il peut nécessiter des poids correcteurs d'une masse importante. Mais en même temps, il existe un "déséquilibre induit" supplémentaire lié à la déformation du rotor étroit sous l'influence des forces centrifuges des masses de correction.

Voir l'exemple :

" Instructions méthodiques sur l'équilibrage des rotors rigides" ISO 1940-1:2003 Vibrations mécaniques - Exigences de qualité relatives à l'équilibrage des rotors à l'état constant (rigide) - Partie 1 : Spécification et vérification des tolérances d'équilibrage

Ceci est visible pour les roues à aubes étroites, qui, en plus du déséquilibre de puissance, influencent également un déséquilibre aérodynamique. Il est important de garder à l'esprit que le déséquilibre aérodynamique, en fait la force aérodynamique, est directement proportionnel à la vitesse angulaire du rotor, et pour le compenser, on utilise la force centrifuge de la masse de correction, qui est proportionnelle au carré de la vitesse angulaire. Par conséquent, l'effet d'équilibrage ne peut se produire qu'à une fréquence d'équilibrage spécifique. À d'autres vitesses, il y aurait un écart supplémentaire. Il en va de même pour les forces électromagnétiques dans un moteur électromagnétique, qui sont également proportionnelles à la vitesse angulaire. En d'autres termes, il est impossible d'éliminer toutes les causes de vibration du mécanisme par quelque moyen d'équilibrage que ce soit.

Principes fondamentaux des vibrations

La vibration est une réaction de la conception du mécanisme à l'effet d'une force d'excitation cyclique. Cette force peut être de nature différente.

• La force centrifuge résultant du déséquilibre du rotor est une force non compensée qui influence le point de gravité. Cette force, ainsi que les vibrations qu'elle provoque, sont éliminées par l'équilibrage du rotor.
• Les forces d'interaction, de nature géométrique, résultent d'erreurs de fabrication et d'installation des pièces d'accouplement. Ces forces peuvent être dues, par exemple, à la non-circularité du tourillon d'arbre, à des erreurs de profil des dents des engrenages, à l'ondulation des chemins de roulement, au désalignement des arbres d'accouplement, etc. En cas de non-circularité des tourillons, l'axe de l'arbre se décale en fonction de son angle de rotation. Bien que ces vibrations se manifestent à la vitesse du rotor, il est quasiment impossible de les éliminer par équilibrage.
• Forces aérodynamiques résultant de la rotation des ventilateurs de la roue et d'autres mécanismes de pales. Forces hydrodynamiques résultant de la rotation des roues des pompes hydrauliques, des turbines, etc.
• Forces électromagnétiques résultant du fonctionnement des machines électriques en raison, par exemple, de l'asymétrie des enroulements du rotor, de la présence de spires court-circuitées, etc.

La magnitude de la vibration (par exemple, son amplitude AB) dépend non seulement de la magnitude de la force d'excitation Fт agissant sur le mécanisme avec la fréquence circulaire ω, mais aussi de la rigidité k de la structure du mécanisme, de sa masse m, et du coefficient d'amortissement C.

Différents types de capteurs peuvent être utilisés pour mesurer les vibrations et les mécanismes d'équilibre :

• des capteurs de vibration absolus conçus pour mesurer l'accélération des vibrations (accéléromètres) et des capteurs de vitesse de vibration ;
• capteurs de vibrations relatives à courants de Foucault ou capacitifs, conçus pour mesurer les vibrations.

Dans certains cas (lorsque la structure du mécanisme le permet), des capteurs de force peuvent également être utilisés pour examiner son poids vibratoire.

En particulier, ils sont largement utilisés pour mesurer le poids des vibrations des supports des machines d'équilibrage à palier dur.

La vibration est donc la réaction du mécanisme à l'influence des forces extérieures. L'ampleur des vibrations dépend non seulement de l'importance de la force agissant sur le mécanisme, mais aussi de la rigidité de ce dernier. Deux forces de même ampleur peuvent entraîner des vibrations différentes. Dans les mécanismes dotés d'une structure de support rigide, même si les vibrations sont faibles, les paliers peuvent être influencés de manière significative par les poids dynamiques. C'est pourquoi, lors de l'équilibrage de mécanismes dotés de jambes rigides, il convient d'utiliser des capteurs de force et de vibration (vibroaccéléromètres). Les capteurs de vibrations ne sont utilisés que sur les mécanismes dont les supports sont relativement souples, juste lorsque l'action des forces centrifuges déséquilibrées entraîne une déformation notable des supports et des vibrations. Les capteurs de force sont utilisés sur des supports rigides, même lorsque les forces importantes résultant du déséquilibre n'entraînent pas de vibrations significatives.

La résonance de la structure

Nous avons mentionné précédemment que les rotors sont divisés en deux catégories : les rotors rigides et les rotors flexibles. La rigidité ou la flexibilité du rotor ne doit pas être confondue avec la rigidité ou la mobilité des supports (fondations) sur lesquels le rotor est situé. Le rotor est considéré comme rigide lorsque sa déformation (flexion) sous l'action des forces centrifuges peut être négligée. La déformation du rotor flexible est relativement importante : elle ne peut être négligée.

Dans cet article, nous étudions uniquement l'équilibrage des rotors rigides. Un rotor rigide (indéformable) peut, quant à lui, reposer sur des supports rigides ou mobiles (malléables). Il est clair que la rigidité/mobilité des supports est relative et dépend de la vitesse de rotation du rotor et de l'intensité des forces centrifuges qui en résultent. La limite conventionnelle est la fréquence des oscillations libres des supports/fondations du rotor. Pour les systèmes mécaniques, la forme et la fréquence des oscillations libres sont déterminées par la masse et l'élasticité des éléments qui le composent. Autrement dit, la fréquence des oscillations naturelles est une caractéristique interne du système mécanique et ne dépend pas des forces externes. Lorsqu'ils sont déviés de leur état d'équilibre, les supports ont tendance à revenir à leur position d'équilibre grâce à leur élasticité. Cependant, du fait de l'inertie du rotor massif, ce processus s'apparente à des oscillations amorties. Ces oscillations sont les propres oscillations du système rotor-support. Leur fréquence dépend du rapport entre la masse du rotor et l'élasticité des supports.

Lorsque le rotor commence à tourner et que la fréquence de sa rotation se rapproche de la fréquence de ses propres oscillations, l'amplitude des vibrations augmente fortement, ce qui peut aller jusqu'à la destruction de la structure.

Il existe un phénomène de résonance mécanique. Dans la zone de résonance, une modification de la vitesse de rotation de 100 tr/min peut entraîner une multiplication par dix d'une vibration. Dans ce cas (dans la zone de résonance), la phase de la vibration change de 180°.

Si la conception du mécanisme est mal conçue et que la vitesse de fonctionnement du rotor est proche de la fréquence naturelle d'oscillation, le fonctionnement du mécanisme devient impossible en raison de vibrations excessivement élevées. Les méthodes d'équilibrage standard sont également impossibles, car les paramètres changent considérablement même avec une légère variation de la vitesse de rotation. Des méthodes spécifiques d'équilibrage par résonance sont utilisées, mais elles ne sont pas décrites en détail dans cet article. Il est possible de déterminer la fréquence des oscillations naturelles du mécanisme lors du battement (rotor arrêté) ou par impact, puis d'analyser la réponse spectrale du système au choc. Le « Balanset-1 » permet de déterminer les fréquences naturelles des structures mécaniques grâce à ces méthodes.

Pour les mécanismes dont la vitesse de fonctionnement est supérieure à la fréquence de résonance, c'est-à-dire qui fonctionnent en mode résonnant, les supports sont considérés comme mobiles et des capteurs de vibration sont utilisés pour mesurer, principalement des accéléromètres de vibration qui mesurent l'accélération des éléments structurels. Pour les mécanismes fonctionnant en mode palier dur, les supports sont considérés comme rigides. Dans ce cas, des capteurs de force sont utilisés.

Modèles linéaires et non linéaires du système mécanique

Des modèles mathématiques (linéaires) sont utilisés pour les calculs lors de l'équilibrage de rotors rigides. La linéarité du modèle signifie qu'un modèle dépend directement de l'autre de manière proportionnelle (linéaire). Par exemple, si la masse non compensée du rotor est doublée, la valeur de la vibration sera doublée en conséquence. Pour les rotors rigides, vous pouvez utiliser un modèle linéaire car ces rotors ne sont pas déformés. Il n'est plus possible d'utiliser un modèle linéaire pour les rotors flexibles. Pour un rotor flexible, l'augmentation de la masse d'un point lourd pendant la rotation entraîne une déformation supplémentaire et, en plus de la masse, le rayon du point lourd augmente également. Par conséquent, pour un rotor flexible, la vibration sera plus que doublée, et les méthodes de calcul habituelles ne fonctionneront pas. En outre, une violation de la linéarité du modèle peut entraîner une modification de l'élasticité des supports lors de leurs grandes déformations, par exemple lorsque les petites déformations des supports font travailler certains éléments structurels, et lorsque les grandes déformations font travailler d'autres éléments structurels. Il est donc impossible d'équilibrer les mécanismes qui ne sont pas fixés à la base et qui, par exemple, sont simplement posés sur un plancher. En cas de vibrations importantes, la force de déséquilibre peut détacher le mécanisme du sol, ce qui modifie considérablement les caractéristiques de rigidité du système. Les pieds du moteur doivent être solidement fixés, les fixations boulonnées serrées, l'épaisseur des rondelles doit assurer une rigidité suffisante, etc. En cas de rupture des roulements, un déplacement important de l'arbre et de ses impacts est possible, ce qui entraînera également une violation de la linéarité et l'impossibilité d'effectuer un équilibrage de qualité.

Méthodes et dispositifs d'équilibrage

Comme indiqué ci-dessus, l'équilibrage est le processus qui consiste à combiner l'axe d'inertie central principal avec l'axe de rotation du rotor.

Le processus spécifié peut être exécuté de deux manières.

La première méthode implique le traitement des axes du rotor, qui est effectué de telle sorte que l'axe passant par les centres de la section des axes avec l'axe central principal d'inertie du rotor. Cette technique est rarement utilisée dans la pratique et ne sera pas examinée en détail dans cet article.

La deuxième méthode (la plus courante) consiste à déplacer, installer ou enlever des masses correctives sur le rotor, qui sont placées de manière à ce que l'axe d'inertie du rotor soit le plus proche possible de l'axe de sa rotation.

Le déplacement, l'ajout ou l'enlèvement de masses correctives lors de l'équilibrage peuvent être effectués à l'aide de diverses opérations technologiques, notamment : perçage, fraisage, surfaçage, soudage, vissage ou dévissage de vis, brûlage au moyen d'un faisceau laser ou d'un faisceau d'électrons, électrolyse, soudage électromagnétique, etc.

Le processus d'équilibrage peut être réalisé de deux manières :

• Assemblage de rotors équilibrés (dans ses propres paliers) ;
• équilibrage des rotors sur machines à équilibrer.

Pour équilibrer les rotors dans leurs propres roulements, nous utilisons généralement des dispositifs d'équilibrage spécialisés (kits), qui nous permettent de mesurer la vibration du rotor équilibré à la vitesse de sa rotation sous une forme vectorielle, c'est-à-dire de mesurer à la fois l'amplitude et la phase de la vibration.

Actuellement, ces appareils sont fabriqués sur la base de la technologie des microprocesseurs et (en plus de la mesure et de l'analyse des vibrations) fournissent un calcul automatisé des paramètres des poids correcteurs qui doivent être installés sur le rotor pour compenser son déséquilibre.

Ces dispositifs comprennent

• unité de mesure et de calcul, réalisée sur la base d'un ordinateur ou d'un contrôleur industriel ;
• deux (ou plusieurs) capteurs de vibrations ;
• capteur d'angle de phase;
• équipement pour l'installation de capteurs dans l'installation ;
• logiciel spécialisé conçu pour effectuer un cycle complet de mesure des paramètres de déséquilibre du rotor dans un, deux ou plusieurs plans de correction.

Pour l'équilibrage des rotors sur les machines d'équilibrage, outre un dispositif d'équilibrage spécialisé (système de mesure de la machine), il est nécessaire de disposer d'un "mécanisme de déroulement" conçu pour installer le rotor sur les supports et assurer sa rotation à une vitesse fixe.

Actuellement, les machines à équilibrer les plus courantes sont de deux types :

• sur-résonnant (avec des supports souples) ;
• palier dur (avec supports rigides).

Les machines sur-résonnantes ont des supports relativement souples, fabriqués, par exemple, sur la base de ressorts plats.

La fréquence d'oscillation naturelle de ces supports est généralement 2 à 3 fois inférieure à la vitesse du rotor équilibré qui y est monté.

Les capteurs de vibrations (accéléromètres, capteurs de vitesse de vibration, etc.) sont généralement utilisés pour mesurer les vibrations des supports d'une machine résonante.

Dans les machines d'équilibrage à palier dur, on utilise des supports relativement rigides, dont les fréquences d'oscillation naturelle doivent être 2 à 3 fois supérieures à la vitesse du rotor équilibré.

Les capteurs de force sont généralement utilisés pour mesurer le poids des vibrations sur les supports de la machine.

L'avantage des machines à équilibrer les roulements durs est qu'elles peuvent être équilibrées à des vitesses de rotor relativement faibles (jusqu'à 400-500 tr/min), ce qui simplifie grandement la conception de la machine et de ses fondations, tout en augmentant la productivité et la sécurité de l'équilibrage.

Technique d'équilibrage

L'équilibrage fait l'objet de mécanismes techniquement utilisables, dont la conception garantit l'absence de résonances à la vitesse de fonctionnement, solidement fixés sur les fondations, installés dans des roulements utilisables.

La tâche principale de l'équilibrage est de trouver la masse et le lieu (angle) d'installation des poids de compensation, qui sont équilibrés par les forces centrifuges.

Comme indiqué ci-dessus, pour les rotors rigides, il est généralement nécessaire et suffisant d'installer deux poids de compensation. Cela permet d'éliminer le déséquilibre statique et dynamique du rotor. Un schéma général de la mesure des vibrations pendant l'équilibrage se présente comme suit :

fig.5 Equilibrage dynamique - plans de correction et points de mesure

Des capteurs de vibrations sont installés sur les supports de roulements aux points 1 et 2. La marque de vitesse est fixée directement sur le rotor, un ruban réfléchissant est généralement collé. La marque de vitesse est utilisée par le tachymètre laser pour déterminer la vitesse du rotor et la phase du signal de vibration.

fig. 6. Installation des capteurs lors de l'équilibrage sur deux plans, avec Balanset-1
1,2-capteurs de vibration, 3-phase, 4-unité de mesure USB, 5-ordinateur portable

Dans la plupart des cas, l'équilibrage dynamique est réalisé par la méthode des trois départs. Cette méthode est basée sur le fait que des masses d'essai d'une masse déjà connue sont installées sur le rotor en série dans 1 et 2 plans ; les masses et le lieu d'installation des masses d'équilibrage sont donc calculés sur la base des résultats de la modification des paramètres de vibration.

L'emplacement d'installation du poids est appelé plan de correction. Généralement, les plans de correction sont sélectionnés au niveau des paliers sur lesquels le rotor est monté.

Les vibrations initiales sont mesurées au premier démarrage. Une masse d'essai de masse connue est ensuite installée sur le rotor, au plus près de l'un des supports. Un deuxième démarrage est ensuite effectué et les paramètres de vibration susceptibles d'être modifiés par l'installation de la masse d'essai sont mesurés. La masse d'essai du premier plan est ensuite retirée et installée dans le deuxième plan. Au troisième démarrage, les paramètres de vibration sont mesurés. Une fois la masse d'essai retirée, le programme calcule automatiquement la masse et l'angle d'installation des masses d'équilibrage.

L'intérêt de mettre en place des masses d'essai est de déterminer comment le système réagit à la modification du déséquilibre. Lorsque nous connaissons les masses et l'emplacement des poids de l'échantillon, le programme peut calculer les coefficients d'influence, qui montrent comment l'introduction d'un déséquilibre connu affecte les paramètres de vibration. Les coefficients d'influence sont les caractéristiques du système mécanique lui-même et dépendent de la rigidité des supports et de la masse (inertie) du système rotor-support.

Pour un même type de mécanismes de même conception, les coefficients d'influence seront similaires. Vous pouvez les enregistrer dans la mémoire de votre ordinateur et les utiliser par la suite pour équilibrer le même type de mécanismes sans effectuer d'essais, ce qui améliore considérablement les performances de l'équilibrage. Il convient également de noter que la masse des masses d'essai doit être choisie de manière à ce que les paramètres de vibration varient sensiblement lors de la mise en place des masses d'essai. Dans le cas contraire, l'erreur de calcul des coefficients d'affect augmente et la qualité de l'équilibrage se dégrade.

Le guide d'utilisation du dispositif Balanset-1 fournit une formule permettant de déterminer approximativement la masse de la masse d'essai, en fonction de la masse et de la vitesse de rotation du rotor équilibré. Comme le montre la figure 1, la force centrifuge agit radialement, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe du rotor. Par conséquent, les capteurs de vibrations doivent être installés de manière à ce que leur axe de sensibilité soit également orienté radialement. Généralement, la rigidité de la fondation horizontale étant moindre, les vibrations horizontales sont plus importantes. Par conséquent, pour augmenter la sensibilité des capteurs, il est nécessaire de les installer de manière à ce que leur axe de sensibilité soit également orienté horizontalement. Il n'y a pas de différence fondamentale. Outre les vibrations radiales, il est nécessaire de contrôler les vibrations axiales, le long de l'axe de rotation du rotor. Ces vibrations ne sont généralement pas dues à un déséquilibre, mais à d'autres causes, principalement au désalignement des arbres reliés par l'accouplement. Ces vibrations ne sont pas éliminées par l'équilibrage ; dans ce cas, un alignement est nécessaire. En pratique, ces mécanismes présentent généralement un déséquilibre du rotor et un désalignement des arbres, ce qui complique considérablement l'élimination des vibrations. Dans ce cas, il est nécessaire d'aligner puis d'équilibrer le mécanisme. (Cependant, en cas de fort déséquilibre du couple, des vibrations se produisent également dans le sens axial en raison de la torsion de la structure de fondation.)

Analyse de la précision et des erreurs de mesure

Comprendre la précision des mesures est essentiel pour les opérations d'équilibrage professionnelles. Le Balanset-1A offre la précision de mesure suivante :

Critères d'évaluation de la qualité des mécanismes d'équilibrage

La qualité de l'équilibrage du rotor (mécanismes) peut être estimée de deux manières. La première méthode consiste à comparer la valeur du déséquilibre résiduel déterminée lors de l'équilibrage avec la tolérance pour le déséquilibre résiduel. Les tolérances spécifiées pour les différentes classes de rotors installés dans la norme ISO 1940-1-2007. "Vibrations. Exigences relatives à la qualité de l'équilibrage des rotors rigides. Partie 1. Détermination du déséquilibre admissible".

Cependant, le respect de ces tolérances ne permet pas de garantir pleinement la fiabilité opérationnelle du mécanisme, ni l'obtention d'un niveau minimal de vibrations. En effet, les vibrations du mécanisme sont déterminées non seulement par la force associée au déséquilibre résiduel de son rotor, mais dépendent également de plusieurs autres paramètres, notamment : la rigidité K des éléments structurels du mécanisme, sa masse M, son coefficient d'amortissement et sa vitesse. Par conséquent, pour évaluer les qualités dynamiques du mécanisme (y compris la qualité de son équilibrage), il est parfois recommandé d'évaluer le niveau de vibrations résiduelles, réglementé par plusieurs normes.

La norme la plus courante régissant les niveaux de vibration admissibles des mécanismes est la suivante ISO 10816-3:2009 Avant-propos Vibrations mécaniques - Évaluation des vibrations des machines par mesurage sur pièces non tournantes - Partie 3 : Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de vitesse nominale comprise entre 120 tr/min et 15 000 tr/min, mesurées in situ".

Grâce à lui, vous pouvez régler la tolérance de tous les types de machines en tenant compte de la puissance de leur entraînement électrique.

Outre cette norme universelle, il existe un certain nombre de normes spécialisées élaborées pour des types de mécanismes spécifiques. C'est le cas, par exemple, de la norme

• ISO 14694:2003 « Ventilateurs industriels – Spécifications relatives à la qualité de l'équilibrage et aux niveaux de vibrations »
• ISO 7919-1-2002 "Vibrations des machines sans mouvement alternatif. Mesures sur arbres tournants et critères d'évaluation. Directives générales".