Comment déterminer la valeur Fmax correcte pour la mesure des vibrations ?

La fréquence maximale de défaut (Fmax) doit être au moins 3,5 fois supérieure à la fréquence de défaut la plus élevée des roulements. Pour les roulements à billes, la fréquence de défaut maximale (BPFO) est généralement de 0,4 × N × tr/min / 60, où N représente le nombre d'éléments roulants. En règle générale, Fmax est environ 40 fois la vitesse de rotation de l'arbre pour les roulements standard et 80 fois pour les machines à grande vitesse.

Combien de lignes FFT dois-je utiliser ?

Utilisez 800 lignes pour la surveillance courante, 1 600 lignes pour une analyse détaillée et 3 200 ou 6 400 lignes pour un diagnostic haute résolution des roulements. Plus le nombre de lignes est élevé, meilleure est la résolution fréquentielle, mais plus le temps d’acquisition est long.

Quels paramètres de mesure dois-je collecter ?

Vitesse (mm/s RMS, 10-1000 Hz) pour l'état général de la machine selon la norme ISO 10816. Accélération (g) pour les défauts de roulement et les problèmes haute fréquence. Déplacement (μm crête à crête) pour les machines à basse vitesse (<600 tr/min de détection.

Combien de points de mesure par palier ?

Minimum 2 mesures par palier : horizontale (H) et verticale (V). Ajouter une mesure axiale (A) pour les butées et pour détecter les défauts d’alignement. Pour les machines critiques, mesurer H+V+A à chaque palier = 3 points par position de palier.

Comment est calculé le stockage des données pour les mesures de vibrations ?

Chaque spectre nécessite FFT_lines × 4 octets (float32). L'espace de stockage total est égal à number_of_points × parameters_per_point × FFT_lines × 4 octets. Un itinéraire typique avec 50 machines × 4 points × 3 paramètres × 800 lignes nécessite environ 1,9 Mo par itinéraire.

Outil d'ingénierie gratuit

Générateur de plan de mesure des vibrations

Calculer la plage de fréquences recommandée, les points de mesure, le temps d'acquisition et le stockage des données. Générer un plan de mesure téléchargeable.

ISO 10816 ISO 20816 Défauts de roulement

Type de machine

Vitesse de l'arbre (RPM)

Positions des paliers (2-8)

Lignes FFT

Éléments roulants par roulement (N, pour le calcul du BPFO)

Étiquette/identification de la machine

Paramètres de mesure

Vitesse (mm/s RMS) Accélération (g pic) Déplacement (μm crête à crête) Enveloppe / Démodulation

Préréglages rapides

Plan de mesure

Fmax recommandée

—

Points de mesure totaux

—

Résolution en fréquence (Δf)

—

Estimation BPFO

—

Temps d'acquisition estimé par point

—

Durée totale de mesure

—

Stockage de données par itinéraire

—

Paramètres par point

—

Recommandation de fréquence maximale (Fmax)

Fmax doit capturer le défaut à la fréquence la plus élevée qui nous intéresse. Pour les roulements à éléments roulants, la fréquence de défaut de la bague extérieure (BPFO) est approximativement :

Pour capturer la 3e harmonique du BPFO avec bandes latérales, la Fmax recommandée est :

Résolution en fréquence et temps d'acquisition

La résolution fréquentielle détermine la différence de fréquence minimale résoluble :

La longueur de l'enregistrement temporel T (temps d'acquisition pour une moyenne) est égale à 1/Δf. Avec 4 moyennes (75 % de chevauchement), le temps d'acquisition total ≈ 1,75 × T.

Calcul du stockage des données

Chaque spectre stocke les valeurs d'amplitude pour chaque ligne de la FFT. Capacité de stockage par mesure :

Directions de mesure

Direction	Code	Détecte
Horizontal	H	Balourd, jeu, désalignement
Verticale	V	Balourd, défauts de roulement
Axiale	A	Désalignement, palier de butée, passage de la pale

Exemple pratique

Exemple — Pompe centrifuge à 2960 tr/min, 4 paliers

Fréquence de l'arbre : f = 2960/60 = 49,3 Hz

Estimation BPFO (12 rouleaux) : 0,4 × 12 × 49,3 = 236,8 Hz

Fmax : 3,5 × 236,8 = 828 Hz → arrondir à 1 000 Hz

Points : 4 paliers × 3 directions = 12 points

Δf (800 lignes) : 1000/800 = 1,25 Hz → peut facilement résoudre 1× à 49,3 Hz

Stockage : 12 × 3 paramètres × 800 × 4 = 115 200 octets ≈ 113 Ko

⚠️ Remarque : Pour l'analyse des vibrations des boîtes de vitesses, Fmax doit prendre en compte la fréquence d'engrènement et ses harmoniques : GMF = N_dents × vitesse_arbre. Ce calculateur est conçu pour les machines à roulements.