Outil d'ingénierie gratuit
Compensation de la dilatation thermique pour l'alignement des arbres
Calculer la dilatation verticale de l'axe central due à la dilatation thermique des machines motrice et entraînée. Déterminer le décalage de pré-alignement à froid pour obtenir l'alignement à température de fonctionnement.
Résultats
Formule de dilatation thermique
Lorsqu'une machine chauffe, son châssis se dilate verticalement, relevant ainsi l'axe de l'arbre :
- H — Hauteur du pied à l'axe (mm)
- α — coefficient de dilatation thermique (×10⁻⁶ /°C)
- Top — température de fonctionnement (°C)
- Tamb — température ambiante (°C)
Valeurs du CTE du matériau
| Matériau | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Acier au carbone | 12.0 |
| Fonte | 10.5 |
| Acier inoxydable (304/316) | 16.0 |
| Aluminium | 23.0 |
Températures de fonctionnement typiques
| Type de machine | Température typique du boîtier (°C) |
|---|---|
| Moteur électrique | 60 – 90 |
| Pompe centrifuge (eau froide) | 40 – 70 |
| Turbine à vapeur | 80 – 200 |
| Boîte de vitesses | 50 – 80 |
| Compresseur | 60 – 120 |
Exemple pratique
Compte tenu de ce qui précède : Température ambiante = 20°C
Moteur : H = 200 mm, Acier (α = 12×10⁻⁶), Top = 80 °C
Pompe : H = 250 mm, Acier (α = 12×10⁻⁶), Top = 60 °C
ΔHmoteur = 200 × 12 × 10⁻⁶ × (80 − 20) = 0,144 mm
ΔHpompe = 250 × 12 × 10⁻⁶ × (60 − 20) = 0,120 mm
Différence = 0,144 − 0,120 = 0,024 mm
Le moteur s'allonge davantage → régler le moteur 0,024 mm BAS pendant l'alignement à froid.
💡 Conseil : La machine qui se dilate le plus doit être réglée en position BASSE à l'alignement à froid. Lorsque les deux machines chauffent, la différence de dilatation les ramène en alignement.
⚠️ Remarque : Ce calcul suppose une dilatation thermique uniforme du bâti de la machine. En pratique, les gradients thermiques, les contraintes dans la tuyauterie et les effets de fondation peuvent engendrer des mouvements supplémentaires. Il est toujours recommandé de procéder à un contrôle d'alignement à chaud lorsque cela est possible.
Instruments professionnels d'alignement laser et d'analyse vibratoire. Alignement de précision avec compensation de la dilatation thermique sur site. Utilisés 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.
