Équilibrage des ventilateurs : élimine les vibrations et prolonge la durée de vie de l'équipement

Imaginez un ventilateur industriel à grande vitesse vibrant violemment, les boulons se desserrant à chaque rotation. Ce scénario cauchemardesque est souvent causé par un léger déséquilibre du rotor du ventilateur. Les vibrations et le bruit excessifs sont plus que de simples nuisances : ce sont des signes avant-coureurs d'un problème pouvant entraîner des temps d'arrêt et des réparations coûteux.

Équilibrage des ventilateurs Il s'agit du processus de correction de ce déséquilibre. C'est l'une des procédures les plus recherchées en maintenance d'équipements, car les ventilateurs sont très sensibles à toute répartition inégale du poids. Le moindre écart peut entraîner d'importantes vibrations. Un déséquilibre se produit lorsque le centre géométrique de l'arbre du ventilateur n'est pas aligné avec son centre de masse. Plus la vitesse de rotation du ventilateur est élevée, plus un équilibrage précis devient crucial.

Par exemple, un déséquilibre de seulement 20 grammes au bord d'un grand rotor de ventilateur tournant à 3 000 tr/min peut générer une force centrifuge d'environ 900 N, soit l'équivalent d'un poids de 90 kg frappant les roulements 50 fois par seconde. Il n'est donc pas surprenant que, s'il n'est pas corrigé, un tel déséquilibre puisse rapidement causer des dommages.

Quelles sont les causes du déséquilibre du ventilateur ?

Les causes les plus courantes de déséquilibre du ventilateur sont les suivantes :

• Usure abrasive des pales du ventilateur
• Accumulation de saletés sur les pales du ventilateur
• Assemblage lâche ou mauvais alignement de la roue sur le moyeu
• Variations de température dans le boîtier ou l'arbre du ventilateur
• Perte d'un poids d'équilibrage (ajouté précédemment)
• Déformation de la lame (flexion ou endommagement)

Pourquoi l’équilibrage des ventilateurs est-il important ?

L'utilisation d'un ventilateur déséquilibré entraîne des vibrations dangereuses pour la structure globale. Des vibrations excessives entraînent une augmentation de la consommation d'énergie, une usure accélérée et, souvent, une défaillance prématurée des roulements (sur l'arbre ou dans les structures porteuses). Elles peuvent même entraîner des arrêts imprévus dus à des pannes.

En revanche, un ventilateur bien équilibré :

• Fonctionner plus efficacement (moins de gaspillage d'énergie)
• Mettre moins de pression sur ses composants
• Prolonger la durée de vie des roulements et autres pièces
• Fonctionner plus silencieusement

En bref, que vous installiez un nouveau ventilateur ou que vous entreteniez un ventilateur existant, vous ne devez jamais sauter l’étape d’équilibrage lors de la maintenance.

Important : Bien que le déséquilibre soit la cause la plus fréquente de vibrations élevées dans les ventilateurs, ce n'est pas la seule. Des problèmes structurels, des jeux excessifs, des problèmes de courroies d'entraînement, des désalignements, des fissures dans le rotor ou des roulements défectueux peuvent également être à l'origine de vibrations. Il est essentiel de faire appel à un spécialiste expérimenté en diagnostic vibratoire pour déterminer la cause profonde de toute augmentation des vibrations avant de penser que l'équilibrage permettra de la résoudre.

Commentaire du spécialiste

L'expérience montre que les gens ont souvent recours à des services d'équilibrage dès qu'ils constatent une augmentation des vibrations. Or, l'équilibrage est en réalité l'étape finale de la réduction des vibrations. Avant de procéder à cette étape, un examen approfondi est nécessaire. diagnostic des vibrations Il est nécessaire de vérifier l'état de l'équipement. Toute défaillance, telle qu'un défaut d'accouplement, un défaut d'alignement des arbres ou une rigidité insuffisante de la structure de support, doit être identifiée et corrigée en premier. Ce n'est qu'ensuite que l'on peut procéder à l'équilibrage, si nécessaire.

Par exemple, un client a récemment demandé l'équilibrage du ventilateur d'un sèche-linge. Nos mesures de vibrations (notamment le spectre de vitesse de vibration) ont révélé un jeu mécanique. Après inspection, nous avons découvert des dommages à l'endroit où la structure de support du ventilateur était fixée à la fondation. Après avoir refixé les supports et effectué un nouveau diagnostic, nous avons constaté que le déséquilibre résiduel se situait dans des limites acceptables. Dans ce cas, l'équilibrage n'était plus nécessaire. Des problèmes tels que des fondations mal fixées ou des défauts d'alignement peuvent empêcher un équilibrage réussi. N'oubliez pas que l'équilibrage ne doit être effectué que sur une machine en bon état mécanique.

Comment s'effectue l'équilibrage des ventilateurs

Nos spécialistes effectuent généralement équilibrage des ventilateurs (soit en équilibrant la turbine, soit la roue du ventilateur entière) sur place En utilisant les roulements du ventilateur. Cette approche in situ permet une précision et une vitesse maximales sans démontage, évitant ainsi toute interférence inutile avec la structure de l'équipement.

Dans chaque travail d'équilibrage, nous visons le déséquilibre résiduel le plus faible possible et adhérons aux normes de qualité d'équilibrage de ISO 1940-1-2007 Pour la classe d'équipement appropriée, nous utilisons un appareil d'équilibrage dynamique portable : l'analyseur de vibrations. Balanset-1A.

Étapes à suivre :

Le processus d'équilibrage se déroule en plusieurs étapes. Le nombre de capteurs utilisés et leur emplacement peuvent être spécifiés par le fabricant du ventilateur. Il est généralement recommandé de placer les capteurs sur les roulements de l'arbre du ventilateur et sur le carter. Si cela n'est pas possible en raison de contraintes de conception, les capteurs doivent être montés à des emplacements aussi proches que possible des roulements.

1. Installer les capteurs de vibrations perpendiculairement à l’axe de rotation du rotor.

   

2. Monter le tachymètre sur le support magnétique.

   

3. Collez du ruban réfléchissant sur la poulie et orientez le capteur de vitesse de rotation vers le ruban.
4. Connectez les capteurs de vibrations au dispositif d'équilibrage et connectez l'appareil à l'ordinateur portable.

   

5. Démarrez le logiciel d’équilibrage sur l’ordinateur portable.
6. Sélectionnez le mode d’équilibrage à deux plans.

   

7. Saisissez l'identification du rotor (nom ou numéro) et son emplacement.
8. Pesez le poids d'essai et entrez sa valeur et le rayon auquel il sera installé.

   

9. Faites fonctionner le ventilateur (rotor) et mesurez le niveau de vibration initial (ligne de base).

   

10. Installez le poids de test dans le premier plan de correction sur le rotor du ventilateur.
11. Faites à nouveau fonctionner le ventilateur et effectuez une deuxième mesure de vibration.
12. Vérifiez que l’amplitude ou la phase de vibration a changé d’au moins 20% (indiquant que le poids d’essai a eu un effet mesurable).
13. Retirez le poids d’essai du premier plan et installez-le sur le deuxième plan du rotor.
14. Faites fonctionner le ventilateur une fois de plus et prenez une troisième mesure de vibration.
15. Le logiciel calcule ensuite les poids de correction nécessaires et les angles auxquels les placer dans les premier et deuxième plans.

    

16. Retirer le poids de contrôle du rotor.
17. Préparez le poids de correction permanent de la masse spécifiée (telle que calculée).
18. Fixez ou soudez le(s) poids de correction sur le rotor aux positions indiquées.

    

19. Faites à nouveau fonctionner le ventilateur et vérifiez que l’équilibrage a réussi (les niveaux de vibration sont maintenant dans des limites acceptables).
20. Si le logiciel suggère d’autres ajustements mineurs, ajoutez le poids supplémentaire comme recommandé et revérifiez l’équilibre jusqu’à ce que les vibrations soient minimisées.

En suivant cette procédure, nous garantissons un haut niveau de précision dans l’équilibrage des ventilateurs, ce qui contribue à l’efficacité et à la fiabilité à long terme de vos équipements industriels.

Conclusion

Un équilibrage correct des ventilateurs élimine l'une des principales sources de vibrations des machines. Il en résulte un fonctionnement plus fluide et plus fiable de vos équipements. Négliger cette étape peut entraîner des pannes coûteuses, tandis qu'un équilibrage régulier (après avoir corrigé les problèmes mécaniques sous-jacents) vous fera gagner du temps et de l'argent à long terme. N'attendez pas pour qu'un ventilateur vibre de lui-même, incluez l'équilibrage comme une partie de routine de votre programme de maintenance pour protéger vos machines et les maintenir en fonctionnement optimal.

Questions fréquemment posées

Quelles sont les causes du déséquilibre des ventilateurs ?

Le déséquilibre d'un ventilateur est généralement dû à une répartition inégale de la masse entre les pièces rotatives. Parmi les causes courantes, on peut citer l'usure par abrasion des pales, l'accumulation de saletés sur les pales, des turbines desserrées ou mal alignées, des fluctuations de température provoquant une dilatation ou une contraction du matériau, la perte des masselottes d'équilibrage précédemment installées ou la déformation physique d'une pale.

Pourquoi l’équilibrage des ventilateurs est-il important ?

Un ventilateur déséquilibré produit des vibrations excessives qui peuvent l'endommager ainsi que les équipements connectés. L'équilibrage d'un ventilateur réduit ces vibrations, évitant ainsi le gaspillage d'énergie et minimisant les contraintes sur les roulements et autres composants. Un ventilateur bien équilibré est également plus silencieux et plus efficace, prolongeant ainsi la durée de vie de l'équipement.

Comment équilibrer un ventilateur ?

L'équilibrage d'un ventilateur s'effectue en ajoutant ou en retirant du poids sur le rotor (hélice) afin de corriger tout déséquilibre de masse. Le processus général consiste à mesurer les vibrations du ventilateur, à identifier l'emplacement du déséquilibre, puis à fixer de petits poids de correction à des endroits précis du rotor pour le compenser. Les équilibreurs portables modernes utilisent des capteurs et un logiciel pour guider ce processus et calculer le poids et l'emplacement exacts nécessaires. (Voir la procédure étape par étape ci-dessus pour plus de détails.)

Quand faut-il équilibrer un ventilateur industriel ?

Un ventilateur industriel doit être équilibré dès que vous constatez des vibrations excessives ou après toute réparation ou maintenance susceptible de perturber son équilibre (comme le remplacement ou le soudage des pales). Les ventilateurs neufs sont généralement bien équilibrés par le fabricant, mais avec le temps, l'usure et l'accumulation de matériau peuvent entraîner un déséquilibre. Il est recommandé de vérifier périodiquement les niveaux de vibrations dans le cadre de la maintenance et de procéder à un équilibrage si ces niveaux dépassent les limites recommandées.

L'équilibrage des ventilateurs peut-il être effectué sur place ?

Oui. L'équilibrage des ventilateurs peut souvent être réalisé sur site (in situ) à l'aide d'un équipement d'équilibrage portable. L'équilibrage sur place, comme celui décrit ci-dessus, utilise les roulements du ventilateur et ne nécessite pas de démontage de la machine. Cela permet de gagner du temps et de garantir l'équilibrage du ventilateur dans ses conditions normales de fonctionnement.