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Calculateur d'équilibrage pour broyeur à marteaux
Vérifiez l'équilibre de votre système de marteaux. Saisissez la masse de chaque marteau et de chaque disque pour calculer le balourd et obtenir des recommandations de redistribution.
Résultats
Principe d'équilibrage
Pour un rotor comportant N positions circonférentielles équidistantes, chaque position possède une direction angulaire. La somme vectorielle de tous les vecteurs masse × direction devrait idéalement être nulle.
Où Mi est la masse totale à la position i, et θi = (i-1) × 360°/N est la position angulaire.
Vecteur de balourd
La valeur absolue de U représente le balourd net en kg. Si le rotor a un rayon de centre de gravité R, le moment de balourd statique est U × R (en kg·mm).
Critère d'équilibre
Un rotor à marteau est considéré comme correctement équilibré lorsque :
- Différence de position maximale < 2% de la masse totale du marteau
- Pour les rotors à 2 positions : les positions opposées doivent avoir une masse totale égale
- Pour les rotors à 4 positions : les paires (1,3) et (2,4) doivent correspondre
- Pour 3 et 6 positions : la vérification de la somme vectorielle est essentielle.
Exemple pratique
Position 1 : 5,0 + 5,0 + 5,0 + 5,0 = 20,0 kg
Position 2 : 5,0 + 5,0 + 5,0 + 5,0 = 20,0 kg
Position 3 : 5,0 + 5,0 + 5,0 + 5,0 = 20,0 kg
Position 4 : 5,0 + 5,0 + 5,0 + 5,0 = 20,0 kg
Total = 80,0 kg, Différence max. = 0,0 kg (0%) → Équilibré ✓
⚠️ Remarque : Ce calculateur vérifie uniquement l'équilibrage statique (répartition du poids). L'équilibrage dynamique dépend également de la répartition axiale des masses. Pour les rotors à grande vitesse, un équilibrage professionnel avec mesure des vibrations est recommandé.
Un broyeur à marteaux présentant un balourd provoque :
- Des vibrations excessives — augmentant avec le carré du régime (RPM), entraînant des dommages structurels
- Une défaillance prématurée des roulements — la durée de vie des roulements chute avec le cube de l'effort dynamique excédentaire
- Des dégradations du massif de fondation — efforts dynamiques transmis au béton et au châssis métallique
- Des risques pour la sécurité — risque de rupture catastrophique et d'éjection de pièces
- Une granulométrie irrégulière — broyage non uniforme et baisse de débit
Une répartition méthodique des marteaux est la première mesure, et la plus économique, pour garantir un fonctionnement régulier.
Un écart de masse de seulement 1 kg sur un rotor de rayon R = 400 mm tournant à 1500 RPM engendre une force centrifuge de balourd d'environ ~9,9 kN (1 tonne-force). Cette force tournante provoque :
- Une composante vibratoire à 1× RPM
- Une usure accélérée des paliers
- Le desserrage des boulons et des fissures de fatigue
- Du bruit et un inconfort pour l'opérateur
La force augmente en RPM², de sorte que doubler la vitesse multiplie la force par quatre.
Bonnes pratiques :
- Peser chaque marteau avant le montage (à 1g près pour les marteaux de moins de 10 kg)
- Appairer les rangées opposées — pour les rotors à 4 axes, équilibrer les paires opposées (1+3) et (2+4)
- Égaliser la masse totale par axe — redistribuer les marteaux pour minimiser l'écart
- Consigner les masses — tenir un registre des masses et positions des marteaux
- Remplacer par jeux complets — lors du remplacement de marteaux usés, remplacer l'ensemble des marteaux d'une paire opposée
Un plan de permutation systématique maximise la durée de vie des marteaux tout en préservant l'équilibrage :
- Étape 1 : Retourner tous les marteaux à 180° (utiliser l'arête de frappe non usée)
- Étape 2 : Permuter les positions entre disques intérieurs et extérieurs
- Étape 3 : Permuter entre les axes circonférentiels opposés
Cela crée un cycle d'utilisation en 6 étapes avant remplacement complet. À chaque permutation :
- Peser tous les marteaux
- Les regrouper par masse pour l'appairage
- Rebuter tout marteau en dessous de la masse minimale admissible
- Consigner l'opération dans le carnet de maintenance
Tolérances recommandées :
- Appairage individuel des marteaux : ±1–2% entre marteaux opposés
- Masse totale par axe : <2% d'écart sur la masse totale de la rangée
- Balourd vectoriel résultant : <1% de la masse totale = bon, 1–2% = acceptable, >2% = redistribuer
Utilisez une balance ayant une résolution d'au moins 1g pour les marteaux de moins de 10 kg, ou de 10g pour les marteaux plus lourds.
Les procédures décrites sur cette page ont été développées et testées sur le terrain par l'équipe Vibromera à l'aide du Balanset-1A, un équilibreur portable à deux canaux et analyseur de vibrations pour l'équilibrage des rotors sur site.
Équilibrage professionnel des rotors pour broyeurs à marteaux et concasseurs. L'équilibrage dynamique sur site réduit les vibrations de 80 à 95 %. Utilisé dans plus de 50 pays.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko est ingénieur en analyse vibratoire, ainsi que fondateur et PDG de Vibromera. Depuis plus de 15 ans, il équilibre des équipements rotatifs sur le terrain plutôt que sur banc d'essai : broyeurs, ventilateurs industriels, concasseurs, centrifugeuses, arbres et broches. C'est de ce travail que sont nés les instruments Balanset — conçus comme un outil qu'un spécialiste peut emporter jusqu'à la machine et utiliser seul, sur site, et non comme un équipement de laboratoire. Vibromera a été fondée en 2017 et est basée à Porto, au Portugal, depuis 2023. Le développement, l'assemblage et le support de la gamme Balanset se font ici. L'instrument phare est le Balanset-1A, un analyseur portable pour l'équilibrage à un et deux plans et pour le diagnostic vibratoire. Nikolai est personnellement impliqué dans le support client, dans le traitement des cas d'équilibrage difficiles et dans le développement du logiciel. Il travaille avec des clients du monde entier, dans toutes les langues.
