Qu'est-ce qu'un coefficient d'influence ?

Un coefficient d'influence décrit comment une masse unitaire, placée à un emplacement et un angle précis, affecte les vibrations d'un rotor. Il s'agit d'un nombre complexe (amplitude et phase) qui relie la variation de vibration à la masse d'essai qui l'a provoquée. Une fois connu, ce coefficient permet de calculer la masse de correction exacte nécessaire.

Comment réaliser un équilibrage sur un seul plan ?

L'équilibrage sur un seul plan comprend trois étapes : 1) Mesurer la vibration initiale (amplitude et phase), 2) Ajouter une masse d'essai connue et mesurer la nouvelle vibration, 3) Calculer la masse de correction à l'aide du calcul vectoriel. La méthode du coefficient d'influence automatise l'étape 3 en calculant le vecteur de variation de vibration et en divisant par ce vecteur pour obtenir la correction.

Que se passe-t-il si les vibrations augmentent après l'ajout de la masse d'essai ?

Une augmentation des vibrations après l'ajout de la masse d'essai est normale et souvent attendue ; cela signifie simplement que la masse d'essai était mal positionnée angulairement. Le calcul vectoriel reste correct. Cependant, si les vibrations augmentent fortement (plus de 3 à 4 fois), utilisez une masse d'essai plus petite par mesure de sécurité.

Puis-je effectuer plusieurs essais pour améliorer la précision ?

Oui. Après avoir placé le poids de correction calculé, vous pouvez mesurer les vibrations résiduelles et effectuer un nouvel équilibrage en utilisant le même coefficient d'influence. Chaque itération réduit généralement les vibrations résiduelles. Deux à trois équilibrages permettent généralement d'obtenir la qualité d'équilibrage souhaitée.

Quels facteurs affectent la précision ?

Les principaux facteurs de précision comprennent : la répétabilité de la mesure (faire tourner le rotor à la même vitesse), la qualité et le montage du capteur, la stabilité de la référence de phase, la cohérence de l'état thermique du rotor et la taille du poids d'essai (doit produire un changement mesurable mais pas dangereusement important - généralement 5 à 30% de la correction attendue).

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Calculateur de coefficient d'influence

Équilibrage d'un rotor à plan unique par la méthode du coefficient d'influence. Saisissez les données de vibration initiale et de poids d'essai pour obtenir la masse et l'angle de correction exacts.

Plan unique Mathématiques vectorielles Masse de correction

Vibration initiale (Essai 1 — sans poids d'essai)

Amplitude A₀ (mm/s, μm ou mils)

Phase φ₀ (degrés)

Poids d'essai

Masse d'essai m_t (g)

Angle d'essai θ_t (degrés)

Vibration avec poids d'essai (Essai 2)

Amplitude A₁ (mêmes unités que A₀)

Phase φ₁ (degrés)

Rayon de correction (facultatif)

Rayon de correction R (mm — à titre informatif uniquement : la masse de correction calculée s'applique au rayon de la masse d'essai)

Préréglages rapides

Résultats

Masse de correction

—

Angle de correction

—

Coefficient d'influence |C|

—

Vecteur d'influence ΔV

—

Résidu estimé

—

Vecteurs de vibration

Les vibrations sont représentées par des vecteurs complexes dotés d'une amplitude et d'une phase :

Vecteur d'influence

La modification des vibrations causée par le poids d'essai :

Masse de correction

Le poids de correction est calculé par division complexe :

ℹ️ Remarque : Le signe négatif garantit que le poids correcteur s'oppose au balourd. Le résultat est un vecteur : la magnitude indique le poids en grammes, l'argument indique la position angulaire.

Exemple pratique

Exemple — Équilibrage sur un seul plan

Compte tenu de ce qui précède : V₀ = 5∠45°, Essai = 10 g à 0°, V₁ = 8∠120°

ΔV = V₁ − V₀ = (8∠120°) − (5∠45°) = soustraction complexe

W_c = −m_t × V₀ / ΔV → magnitude et angle de correction

⚠️ Important : Retirez toujours le poids d'essai avant d'ajouter le poids de correction. Le poids de correction remplace le poids d'essai ; ne laissez pas les deux sur le rotor.

Un coefficient d'influence est un nombre complexe qui décrit comment une masse unitaire placée à un rayon et un angle donnés modifie la vibration d'un rotor. C'est le rapport entre la variation vectorielle de vibration et la masse d'essai qui l'a provoquée :

C = ΔV / W_trial

Une fois connu, il permet de calculer la masse de correction exacte nécessaire pour ramener la vibration à zéro (en théorie).

La procédure comporte trois étapes :

Lancement 1 : Mesurer l'amplitude et la phase de la vibration initiale (V₀)
Lancement 2 : Fixer une masse d'essai connue, mesurer la nouvelle vibration (V₁)
Calcul : ΔV = V₁ − V₀, puis masse de correction = −m_t × V₀ / ΔV

Retirez la masse d'essai, posez la masse de correction à l'angle calculé, puis vérifiez par un lancement de contrôle final.

C'est normal et ce n'est pas un problème. Une augmentation signifie que la masse d'essai a été placée près du point lourd, s'ajoutant au balourd initial. Le calcul vectoriel donne malgré tout la correction exacte.

Toutefois, si la vibration augmente de plus de 3–4×, utilisez une masse d'essai plus faible par sécurité, en particulier sur les machines dont la capacité des paliers est limitée.

Oui, c'est une pratique courante. Après avoir posé la masse de correction :

Mesurez la vibration résiduelle
Réutilisez le même coefficient d'influence pour un lancement d'affinage (trim run)
Calculez une petite masse de correction complémentaire

Deux à trois itérations suffisent généralement pour atteindre la qualité d'équilibrage visée. Le coefficient d'influence reste valable tant que les conditions de fonctionnement ne changent pas.

Facteurs clés :

Stabilité de la vitesse — les mesures doivent être effectuées au même régime (RPM)
Référence de phase — le signal du tachymètre (top tour) doit être stable
État thermique — laissez la machine atteindre son équilibre thermique de manière répétable
Valeur de la masse d'essai — doit produire une variation de vibration de 20–50%
Fixation du capteur — montage rigide et position répétable du capteur
Non-linéarité — des vibrations très élevées peuvent introduire des erreurs

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.