ISO 1940-2 : Vibrations mécaniques – Exigences de qualité de l'équilibrage – Vocabulaire

Résumé

L'ISO 1940-2 constitue une norme terminologique fondamentale pour l'ensemble du domaine de l'équilibrage des rotors. Son objectif principal est de définir et de normaliser le vocabulaire utilisé pour aborder les concepts, les procédures et les équipements d'équilibrage. En fournissant des définitions claires et sans ambiguïté des termes clés, cette norme permet aux ingénieurs, techniciens, fabricants et clients de communiquer avec précision et sans malentendu. C'est le « dictionnaire » essentiel qui appuie d'autres normes d'équilibrage comme l'ISO 1940-1.

Remarque : Cette norme a été officiellement remplacée par la norme ISO 21940-2, mais ses termes définis restent la base du vocabulaire d'équilibrage moderne.

Table des matières (structure conceptuelle)

La norme est structurée comme un glossaire complet, avec des termes regroupés en catégories logiques :

1. 1. Portée :

   Cette première section définit l'objectif unique de la norme : établir un vocabulaire clair, sans ambiguïté et internationalement reconnu pour le domaine de l'équilibrage des rotors. Elle précise que les termes définis sont destinés à être utilisés en ingénierie, en fabrication, en contrôle qualité et en communication technique afin d'éviter tout malentendu. En créant un langage commun, la norme facilite les échanges et la collaboration à l'échelle mondiale, garantissant qu'un terme comme « balourd dynamique » ait exactement la même signification, qu'il soit utilisé par un ingénieur en Allemagne, au Japon ou aux États-Unis.

2. 2. Termes relatifs au rotor :

   Ce chapitre définit l'objet physique à équilibrer. Il fournit la définition formelle d'un Rotor comme un corps capable de tourner autour d'un axe fixe. Plus important encore, il établit la distinction essentielle entre un Rotor rigide et un Rotor flexibleUn rotor rigide est défini comme un rotor dont le balourd peut être corrigé dans deux plans arbitraires et dont le balourd résiduel, après correction, ne varie pas significativement à toute vitesse jusqu'à la vitesse maximale de service. En revanche, un rotor flexible est défini comme un rotor qui se déforme élastiquement à sa vitesse de service et dont le balourd doit être corrigé à cette vitesse ou à proximité de celle-ci dans plus de deux plans. Cette distinction est la plus importante en matière d'équilibrage, car elle détermine la procédure d'équilibrage dans son ensemble, l'équipement requis et la complexité de la tâche.

3. 3. Termes relatifs au déséquilibre :

   Cette section principale fournit les définitions physiques de la condition que l'équilibrage vise à corriger. Elle définit Déséquilibrer Il s'agit de la condition qui existe lorsque l'axe d'inertie principal d'un rotor ne coïncide pas avec son axe de rotation. Ce désalignement provoque une force centrifuge, source de vibrations. La norme définit ensuite trois types distincts de balourd :

   • déséquilibre statique: Situation dans laquelle l'axe d'inertie principal est décalé parallèlement à l'axe de rotation. Ce phénomène est dû à un seul point lourd et peut être détecté en plaçant le rotor sur des arêtes vives, où il roulera jusqu'au fond. Il provoque des vibrations en phase au niveau des paliers.
   • Déséquilibre du couple: État dans lequel l'axe d'inertie principal croise l'axe de rotation au centre de gravité du rotor. Ce phénomène est dû à la présence de deux points lourds égaux et opposés situés sur deux plans différents, créant un mouvement oscillant. Détectable uniquement lorsque le rotor tourne, il provoque des vibrations déphasées au niveau des paliers.
   • déséquilibre dynamique: La condition la plus courante est celle où l'axe d'inertie principal n'est ni parallèle ni sécant à l'axe de rotation. Il s'agit d'une combinaison de déséquilibre statique et de déséquilibre de couple.

   Cette section définit également Déséquilibre résiduel comme la petite quantité de déséquilibre qui subsiste une fois le processus d'équilibrage terminé.

4. 4. Termes relatifs au processus d'équilibrage :

   Ce chapitre définit les actions et les composants impliqués dans la réalisation de la procédure d'équilibrage. Il définit formellement Équilibre Le processus de vérification de la répartition des masses d'un rotor et, si nécessaire, de réglage pour garantir que le balourd résiduel respecte une tolérance spécifiée est défini. Il définit ensuite les principaux éléments physiques et procéduraux :

   • Plan de correction: Un plan perpendiculaire à l'axe du rotor dans lequel une masse est ajoutée ou retirée pour corriger le déséquilibre.
   • Masse de correction : La masse réelle (par exemple, un poids en acier) qui est ajoutée ou retirée du rotor à un rayon et un angle spécifiques dans le plan de correction.
   • Équilibrage monoplan (statique) : Procédure qui corrige uniquement la composante statique du déséquilibre, généralement effectuée dans un plan de correction.
   • Équilibrage à deux plans (dynamique) : Une procédure qui corrige à la fois le déséquilibre statique et le déséquilibre de couple en effectuant des ajustements dans au moins deux plans de correction distincts.
5. 5. Termes relatifs aux machines d'équilibrage :

   Cette dernière section définit l'équipement utilisé pour réaliser la tâche d'équilibrage. Elle fournit une définition de Machine d'équilibrage Il s'agit d'un dispositif mesurant le déséquilibre d'un rotor afin de corriger la répartition des masses. Il définit ensuite les deux principaux types de suspension en fonction de leurs caractéristiques :

   • Machine d'équilibrage à roulements souples : Une machine dotée d'un système de suspension très flexible, du moins horizontalement. Le rotor tourne à une vitesse bien supérieure à la fréquence naturelle de la suspension, et la machine mesure son déplacement physique. Ces machines doivent être calibrées pour chaque géométrie de rotor spécifique.
   • Machine d'équilibrage à roulements durs : Machine dotée d'un système de suspension très rigide. Le rotor tourne à une vitesse bien inférieure à la fréquence naturelle de la suspension, et les capteurs de la machine mesurent les forces centrifuges produites par le balourd. Ces machines sont étalonnées en permanence et peuvent mesurer une large gamme de rotors sans étalonnage spécifique, ce qui les rend beaucoup plus courantes dans l'industrie moderne.

Concepts clés

• Clarté et cohérence : L'objectif principal est de lever toute ambiguïté. Lorsqu'une norme ou un client spécifie un « déséquilibre dynamique », ce document garantit à tous une compréhension uniforme et précise de ce que cela signifie.
• Fondation pour d'autres normes : Ce vocabulaire est le langage utilisé dans toutes les autres normes d'équilibrage majeures (comme celles couvrant les tolérances, les machines et les procédures), ce qui en fait un document d'accompagnement indispensable.
• Précision technique : Les définitions sont techniquement précises, souvent ancrées dans la physique des corps en rotation, ce qui garantit qu'elles sont robustes et applicables aux analyses d'ingénierie complexes.

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