Analyse des vibrations — Diagnostics spectraux Guide
From FFT fundamentals to fault diagnosis: learn to read vibration spectra, calculate bearing defect frequencies, assess severity per ISO 10816, and diagnose unbalance, misalignment, looseness, bearing and gear defects — with interactive tools and the Balanset-1A.
Calculatrices de diagnostic interactives
Outils essentiels pour l'analyse vibratoire : fréquences de défauts des roulements, fréquence d'engrènement, évaluation de la sévérité et conversion d'unités
Identification des défauts en un coup d'œil
Chaque défaut mécanique produit une « signature » caractéristique dans le spectre vibratoire
| Faute | Fréquence primaire | Harmoniques | Direction | Comportement de phase | Caractéristique distinctive clé |
|---|---|---|---|---|---|
| Balourd statique | 1× | Faible / aucun | Radial (H, V) | Les deux paliers sont en phase | Sinusoïde 1× pure. Amplitude ∝ ω². |
| déséquilibre dynamique | 1× | Faible / aucun | Radial (H, V) | ~180° entre les paliers | 1× dominant, paliers hors phase (couple). |
| Désalignement parallèle | 2× (≥ 1×) | 1×, 3× | Radial | 180° de l'autre côté de l'accouplement | 2× souvent > 1×. Forte valeur radiale au niveau du couplage. |
| Désalignement angulaire | 1×, 2× | 3× | Dominante axiale | 180° sur l'accouplement (axial) | Axial élevé. Axial ≥ 50 % du radial. |
| Jeu des composants | 1×, 2×… 10×+ | Plusieurs (~10×) | Radial | Erratique | « Forêt » d'harmoniques. Sous-harmoniques 0,5× possibles. |
| Desserrage structurel | 1× ou 2× | Peu au-dessus de 2× | Verticale | Instable | Fort en direction verticale. Réagit au contrôle de serrage des boulons. |
| Bague extérieure (BPFO) | BPFO, 2×BPFO... | BPFO multiples | Radial | N / A | Non synchrone. Pas de bandes latérales 1×. |
| Bague intérieure (BPFI) | BPFI, 2×BPFI... | BPFI multiples | Radial | Modulé à 1× | Harmoniques BPFI avec bandes latérales ±1×. |
| Élément roulant (BSF) | BSF, 2×BSF... | BSF multiples | Radial | N / A | 2×BSF souvent > 1×BSF. Non synchrone. |
| Cage (en personne) | FTF ≈ 0,4× | 2,3 fois FTF | Radial | N / A | Sous-synchrone (< 1×). |
| Engrenage | GMF = N × 1 × | 2,3 fois le GMF | Radial + axial | Modulé à 1× | GMF avec bandes latérales. N = dents. |
| Électrique (moteur) | 2× fréquence de ligne | — | Radial | Chutes à la mise hors tension | 100/120 Hz. Test de coupure instantanée. |
Démonstration interactive du spectre FFT — 16 scénarios de défauts
Sélectionnez un type de défaut pour visualiser sa forme d'onde temporelle caractéristique et son spectre de fréquence. Comparez les signatures pour identifier la cause première.
Domaine temporel (forme d'onde)
Spectre de fréquence (FFT)
Qu'est-ce que l'analyse vibratoire ?
Analyse des vibrations Il s'agit du processus de mesure et d'interprétation des oscillations mécaniques des machines tournantes afin de diagnostiquer les pannes sans démontage. En utilisant FFT (Transformée de Fourier rapide), le signal de vibration complexe est décomposé en composantes de fréquence individuelles. Chaque défaut produit une " signature " spectrale caractéristique : déséquilibrer à 1× tr/min, désalignement à 2×, jeu sous forme d'harmoniques multiples, défauts de roulement à des fréquences non synchrones. Le Balanset-1A Il effectue à la fois l'équilibrage et l'analyse spectrale dans un seul instrument portable.
Toute machine tournante vibre. Dans une machine en bon état, les vibrations sont faibles et stables : c'est sa " signature de fonctionnement " normale. Lorsque des défauts apparaissent, les vibrations évoluent de manière prévisible. En mesurant et en analysant ces variations, nous pouvons identifier la cause première, prédire les pannes et planifier la maintenance avant une défaillance catastrophique. C'est le fondement de maintenance prédictive.
FFT : Le cœur de l’analyse spectrale
Un capteur de vibrations (accéléromètre) convertit l'oscillation mécanique en un signal électrique. Affiché au fil du temps, ce signal représente forme d'onde — une courbe complexe, apparemment chaotique, en présence de plusieurs défauts. La FFT (Transformée de Fourier Rapide) décompose ce signal complexe en composantes sinusoïdales individuelles, chacune ayant sa propre fréquence et amplitude.
Imaginez la FFT comme un prisme décomposant la lumière blanche en un arc-en-ciel. La forme d'onde complexe est la "lumière blanche" — la FFT révèle les "couleurs" (fréquences) individuelles qui y sont cachées. Le résultat est spectre de vibrations — l'outil de diagnostic principal.
Paramètres spectraux clés
- Fréquence (axe X, Hz) : Fréquence des oscillations. Directement liée à la source. 1× = vitesse de l'arbre. 2× = double de la vitesse de l'arbre.
- Amplitude (axe Y, mm/s RMS) : Intensité des vibrations à chaque fréquence. Des pics plus élevés indiquent une énergie plus importante et donc un état plus critique.
- Harmoniques : Multiples entiers de la fondamentale : 2× (2e), 3× (3e), 4×, etc. Leur présence et leur hauteur relative contiennent des informations diagnostiques.
- Phase (°) : Relation temporelle à différents points de mesure. Essentielle pour distinguer le balourd (en phase) du défaut d'alignement (180°).
Unités de mesure des vibrations : déplacement, vitesse, accélération
Les vibrations peuvent être mesurées à l'aide de trois paramètres physiques différents. Chacun met l'accent sur des plages de fréquences différentes, ce qui les rend adaptés à différentes tâches de diagnostic. Savoir quand utiliser quel paramètre est fondamental pour une analyse efficace.
📏 Déplacement
Mesure comment loin La surface se déplace. Accentue les basses fréquences — idéal pour les machines à basse vitesse, l'analyse de l'orbite des arbres et les sondes de proximité sur les paliers lisses. 1 mil = 25,4 µm.
📈 Vélocité
Mesure comment rapide la surface se déplace. Le paramètre standard pour la surveillance générale des machines selon la norme ISO 10816. Une réponse en fréquence plate attribue un poids égal à la plupart des types de défauts. Balanset-1A mesure en mm/s RMS.
💥 Accélération
Mesure la forcer des vibrations. Accentue les hautes fréquences — idéale pour la détection précoce des défauts de roulement, des engrenages et des impacts. 1 g = 9,81 m/s². Utilisée pour l'analyse d'enveloppe/démodulation.
| Paramètre | Unité | Gamme de fréquences | Idéal pour | normes |
|---|---|---|---|---|
| Déplacement | µm crête à crête | 1-100 Hz | Machines lentes (< 600 tr/min), orbite de l'arbre, sondes de proximité, paliers lisses | ISO 7919 (vibrations d'arbre) |
| Vitesse | mm/s (valeur efficace) | 10-1000 Hz | Surveillance générale des machines — Balourd, défaut d'alignement, jeu. Paramètre par défaut. | ISO 10816, ISO 20816 |
| Accélération | g ou m/s² RMS | 500 Hz – 20 kHz | Défauts précoces de roulements, engrènement, impacts, machines à grande vitesse | ISO 15242 (vibrations des roulements) |
Si vous n'avez qu'un seul capteur et un seul paramètre à choisir — choisir la vitesse (mm/s RMS). Il couvre la plus large gamme de défauts courants avec une réponse plate. Le Balanset-1A utilise ce paramètre par défaut. N'ajoutez la mesure d'accélération que pour détecter les défauts précoces des roulements ou des engrenages à haute fréquence.
Technique de mesure avec Balanset-1A
Placement du capteur
La qualité du diagnostic dépend entièrement de la qualité de la mesure. Les forces vibratoires sont transmises par les roulements ; les capteurs doivent donc être montés sur les paliers, au plus près du roulement, sur la structure porteuse (et non sur les couvercles ou les ailettes de refroidissement).
- Préparation de la surface : Propre, plane et sans écailles de peinture. La base magnétique doit être parfaitement à plat.
- Radial horizontal (H) : Perpendiculaire à l'arbre, plan horizontal. Amplitude souvent maximale.
- Radial vertical (V) : Perpendiculaire à l'arbre, plan vertical.
- Axial (A) : Parallèle à l'arbre. Essentiel pour détecter un défaut d'alignement.
Le Balanset-1A possède 2 canaux. Pour le diagnostic, montez les deux capteurs sur le même palier — un radial, un axial. Ceci permet d'obtenir des spectres radial et axial simultanés, autorisant une détection instantanée des défauts d'alignement.
Modes de diagnostic du Balanset-1A
- F1 — Analyseur de spectre : Affichage FFT complet. Mode de diagnostic principal.
- F5 — Vibromètre : Évaluation rapide. Comparer V1s (valeur efficace totale) à V1o (1×). Si V1s ≈ V1o → balourd. Si V1s ≫ V1o → autres défauts.
- F8 — Graphiques : Spectre détaillé + forme d'onde temporelle. Idéal pour les motifs harmoniques et les fréquences des roulements.
Avant l'équilibrage, comparez V1s et V1o. Si V1s ≫ V1o (par exemple, 8 mm/s contre 2 mm/s), la plupart des vibrations ne proviennent PAS d'un balourd. L'équilibrage ne résoudra pas le problème ; il faut examiner le spectre complet.
Analyse de phase — L'outil de différenciation diagnostique
La fréquence vous indique quoi vibre ; la phase vous l'indique comment. Deux défauts peuvent produire des spectres identiques (tous deux dominés par 1×) ; seule l’analyse de phase permet de les distinguer. La phase est la relation angulaire entre les vibrations en différents points de mesure, exprimée en degrés (0°–360°).
| Relation de phase | Points de mesure | Diagnostic | Explication |
|---|---|---|---|
| 0° (en phase) | Palier 1 ↔ Palier 2 (radial) | Balourd statique | Les deux paliers se déplacent simultanément — un seul point lourd au centre du rotor. Correction sur un seul plan. |
| ~180° (en opposition de phase) | Palier 1 ↔ Palier 2 (radial) | Balourd dynamique (couple) | Les paliers oscillent en opposition : deux points lourds situés sur des plans différents créent un couple de basculement. Une correction sur deux plans est nécessaire. |
| environ 90° | Horizontal ↔ Vertical (même palier) | Balourd (de tout type) | Normal en cas de balourd — le vecteur de force tourne avec l'arbre, produisant un angle d'environ 90° entre H et V au même point. |
| environ 180° | À travers l'accouplement (radial) | Désalignement parallèle | Les forces d'accouplement écartent les arbres dans des directions radiales opposées. Un angle de 180° au niveau de l'accouplement avec une amplitude élevée au 2× en est la caractéristique principale. |
| environ 180° | À travers l'accouplement (axial) | Désalignement angulaire | Les arbres exercent alternativement une poussée/traction axiale. Un déphasage de 180° au niveau de l'accouplement avec des composantes élevées en 1× et 2× est caractéristique. |
| 0° | À travers l'accouplement (axial) | Pas de désalignement | Les deux côtés se déplacent dans la même direction axiale — probablement dû à la dilatation thermique, aux contraintes sur la tuyauterie ou à un pied mou. Il ne s’agit pas d’un désalignement angulaire. |
| Erratique / instable | Des points cohérents | jeu mécanique | Les mesures de phase présentent des variations aléatoires, caractéristiques des impacts dans les assemblages avec jeu. Phase instable = jeu mécanique. |
| Dérivant lentement | N'importe quel point, au fil du temps | Effets de résonance ou thermiques | Le déphasage progressif observé pendant l'échauffement suggère une modification de la rigidité structurelle en fonction de la température (désalignement thermique). |
| Cohérent, non-0/180° | Palier 1 ↔ Palier 2 | Balourd statique et de couple combiné | Une phase comprise entre 0° et 180° indique un mélange de composantes statiques et de couples — nécessite un équilibrage sur deux plans. |
Le Balanset-1A affiche la phase à 1× (la valeur F1 en mode vibromètre) en utilisant le tachymètre comme référence. Pour comparer la phase de deux paliers, mesurez chaque palier dans la même direction (par exemple, horizontale) avec le tachymètre positionné sur le même repère. La différence entre les phases mesurées indique le type de défaut. Aucun logiciel spécifique n'est requis : il suffit de soustraire les deux mesures.
Défaut 1 : Balourd
Cause : Centre de masse décalé par rapport à l'axe de rotation. Tolérances de fabrication, accumulation de dépôts, érosion, aube cassée, perte d'une masse.
Spectre: Pic dominant à exactement 1× tr/min. Harmoniques très faibles. Vibration radiale. L'amplitude augmente avec la vitesse² (fonction quadratique). La phase est stable et reproductible.
Balourd statique (plan unique)
Signal sinusoïdal pur, crête 1×. Les deux paliers sont en phase. Correction sur un seul plan.
Balourd dynamique (deux plans / couple)
Également dominant 1×, mais avec des paliers déphasés d'environ 180°. Correction sur deux plans nécessaire.
Action : Effectuer équilibrage du rotor avec le Balanset-1A. Tolérance de grade G selon ISO 1940-1.
Défaut 2 : Désalignement de l'arbre
Cause : Les axes des arbres accouplés ne coïncident pas. Ils peuvent être parallèles (décalés) ou angulaires (inclinés), généralement les deux.
Désalignement parallèle (radial)
Valeurs élevées de 1× et 2× dans la direction radiale. 2× est souvent ≥ 1×. Déphasage de 180° au niveau du couplage.
Désalignement angulaire — Radial
1× et 2× sont présents en radial, mais 2× domine généralement.
Désalignement angulaire — Axial
Vibration axiale ≥ 50 % de la vibration radiale. Déphasage de 180° à travers l'accouplement en direction axiale. Il s'agit de la mesure discriminante clé.
Action : L'équilibrage ne sera d'aucune utilité. Arrêtez la machine et procédez à l'alignement de l'arbre. Vérifiez à nouveau les vibrations ensuite.
Défaut 3 : Jeu mécanique
Cause : Perte de rigidité structurelle — boulons desserrés, fissures dans les fondations, sièges de paliers usés, jeux excessifs.
Jeu des composants
" Forêt " d'harmoniques — 1×, 2×, 3×, 4×… jusqu'à 10×+ avec une amplitude décroissante. Peut présenter des sous-harmoniques 0,5×.
Desserrage structurel
Dominance 1× et/ou 2×. Peu d'harmoniques supérieures. Forte vibration verticale.
Action : Inspectez et resserrez les boulons de fixation. Vérifiez les fondations. Contrôlez toujours le jeu. avant équilibrage.
Défaut 4 : Défauts des roulements
Cause : Piqûres, écaillage, usure des chemins de roulement, des éléments roulants ou de la cage.
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
Défaut de la bague extérieure (BPFO)
Série de pics à BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Absence de bandes latérales 1× (anneau fixe). Défaut de roulement le plus fréquent.
Défaut de bague intérieure (BPFI)
Harmoniques BPFI avec bandes latérales ±1× (anneau rotatif, modulation de zone de charge). Le motif des bandes latérales est l'identifiant principal.
Défaut des éléments roulants (BSF)
Harmoniques BSF. 2×BSF souvent dominantes. Non synchrones. Souvent accompagnées de dommages à la bague.
Défaut de cage (FTF)
Pics sous-synchrones (FTF ≈ 0,4 × vitesse de l'arbre). Basse fréquence. Accompagnent souvent d'autres dommages aux roulements.
Stade 1 — Sous-surface : Zone ultrasonore (> 5 kHz). Non visible sur une FFT standard. Détectable par l'énergie de pointe / l'analyse d'enveloppe.
Stade 2 — Défaut précoce : Les fréquences de roulement apparaissent (BPFO, BPFI). Faible amplitude. C'est à ce stade que Balanset-1A commence la détection.
Stade 3 — Progressé : Harmoniques multiples. Apparition de bandes latérales. Augmentation du bruit de fond.
Stade 4 — Avancé : Bruit à large bande. Les fréquences de roulement peuvent se fondre dans le bruit. Remplacement urgent.
Analyse d'enveloppe (démodulation) — Détection précoce des défauts de roulement
L'analyse spectrale FFT standard détecte les défauts des roulements à partir du stade 2. Mais au stade 1, les impacts sur les roulements sont trop faibles pour être détectés au-dessus du bruit de fond. Analyse d'enveloppe (également appelée démodulation ou détection haute fréquence, HFD) étend la détection à des étapes beaucoup plus précoces.
Comment ça marche
Lorsqu'un élément roulant heurte un défaut, il génère une brève impulsion d'impact qui excite des résonances structurelles à haute fréquence (généralement de 5 à 20 kHz). Ces résonances " sonnent " brièvement à chaque impact. L'analyse d'enveloppe se déroule en trois étapes :
- Filtre passe-bande : Isoler la bande de résonance à haute fréquence (par exemple, 5–15 kHz) où résonnent les impacts.
- Redresser et envelopper : Extraire le motif de modulation d'amplitude — l'" enveloppe " qui suit les pics de la résonance.
- FFT de l'enveloppe : Appliquez la FFT au signal d'enveloppe. Le résultat affiche le taux de répétition des impacts — ce qui correspond aux fréquences de défauts des roulements (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Dans le spectre brut, un faible impact au niveau du BPFO peut produire 0,1 mm/s, invisible parmi le bruit de fond de la machine (2 mm/s). Or, ce même impact excite une résonance à 8 kHz, en l'absence d'autre source de vibration. Après démodulation, le motif de répétition du BPFO se détache clairement sur un fond propre.
Paramètres associés
- Énergie de pointe (SE) : Mesure globale de l'énergie d'impact à haute fréquence. Valeur scalaire de tendance. Idéal pour le triage " conforme/non conforme ".
- gSE / HFD / PeakVue : Noms spécifiques au fournisseur pour les paramètres dérivés de l'enveloppe. Tous basés sur le même principe.
- Enveloppe d'accélération : Le Balanset-1A effectue des mesures en vitesse (mm/s). Pour une analyse complète de l'enveloppe, un analyseur dédié avec entrée d'accélération et filtrage passe-bande est idéal. Cependant, la FFT du Balanset-1A permet de détecter efficacement les défauts de roulement de stade 2 et plus dans le spectre de vitesse standard.
Action : Vérifier la lubrification. Prévoir le remplacement des roulements. Augmenter la fréquence de surveillance.
Défaut 5 : Défauts d’engrenage
Cause : Dents usées, piquées ou cassées. Excentricité de l'engrenage. GMF = nombre de dents × vitesse de rotation de l'arbre / 60.
Excentricité de l'engrenage
GMF avec bandes latérales à ±1× la vitesse de l'arbre. La composante 1× de l'engrenage peut également être élevée.
Usure/dommages des dents d'engrenage
Plusieurs harmoniques GMF avec des bandes latérales denses. La sévérité évolue avec le nombre et l'amplitude des bandes latérales.
Action : Vérifier la présence de particules métalliques dans l'huile de boîte de vitesses. Planifier une inspection. Surveiller la tendance des bandes latérales de la fréquence d'engrènement (GMF).
Défauts électriques (moteurs)
Les défauts électromagnétiques produisent des vibrations à 2× fréquence du réseau (100 Hz sur un réseau de 50 Hz, 120 Hz sur un réseau de 60 Hz). Test critique : les vibrations disparaissent. immédiatement lorsque l'alimentation est coupée. Les défauts mécaniques s'atténuent progressivement.
- Excentricité du stator : 2× fréquence de ligne, amplitude stable.
- Défauts des barres de rotor : Bandes latérales autour de la fréquence du réseau à intervalles de fréquence de glissement.
- Pieds souples : Les vibrations changent lorsque les pieds individuels du moteur sont desserrés.
Défaut 7 : Problèmes de transmission par courroie
Cause : Courroies usées, mal alignées ou mal tendues. Les transmissions par courroie génèrent des vibrations à la fréquence de passage de la courroie, ce qui correspond généralement à une fréquence sous-synchrone (inférieure à 1× la vitesse de l'arbre) puisque la courroie est plus longue que la circonférence de la poulie.
Simplifié : fceinture = vitesse périphérique de la poulie / longueur de la courroie
Signatures courantes des courroies
- Usure/défaut de la courroie : Pics à la fréquence de courroie (fceinture) et ses harmoniques (2×, 3×, 4× fceinture). Ces pics apparaissent en dessous de 1× la vitesse de l'arbre — les pics sous-synchrones sont l'indicateur clé.
- Désalignement de la courroie : Vibrations axiales élevées à 1× et 2× la vitesse de l'arbre. Similaires à un défaut d'alignement de l'arbre, mais limitées à la machine à entraînement par courroie.
- Tension incorrecte : Vibrations importantes (1×) qui varient considérablement en fonction de la tension de la courroie. Une courroie trop tendue augmente la charge sur les roulements ; une courroie trop lâche provoque des claquements et des pics à la fréquence de courroie.
- Résonance : La fréquence naturelle de la courroie (ou " flottement ") peut être excitée si la résonance de sa portée coïncide avec la vitesse de fonctionnement. Ce phénomène se manifeste par un pic large à la fréquence naturelle de la courroie.
Action : Vérifiez l'état et la tension de la courroie, ainsi que l'alignement des poulies. Remplacez les courroies usées. En cas de problème récurrent, vérifiez l'alignement des poulies à l'aide d'un outil laser ou d'une règle.
Défaut 8 : Cavitation de la pompe
Cause : Des bulles de vapeur se forment et implosent violemment lorsque la pression locale chute en dessous de la pression de vapeur du liquide, généralement à l'aspiration de la pompe. Chaque implosion de bulle crée un micro-impact. Des milliers d'implosions par seconde génèrent un bruit à large bande caractéristique.
Signature spectrale
- Énergie à large bande et haute fréquence : Contrairement aux défauts mécaniques (qui produisent des pics discrets), la cavitation génère un bruit de fond élevé sur une large bande de fréquences, généralement au-dessus de 2 à 5 kHz. Le spectre ressemble alors à une bosse ou à un plateau surélevé plutôt qu'à des pics aigus.
- Aléatoire, non périodique : Aucune harmonique, aucun lien avec la vitesse de rotation de l'arbre. Le bruit ressemble à du " gravier " ou à un " crépitement " — audible même sans instruments.
- Effets basse fréquence : Une cavitation sévère peut également provoquer une instabilité à 1× et un bruit basse fréquence à large bande dû à la turbulence de l'écoulement.
Action : Augmenter la pression d'aspiration (abaisser la pompe, ouvrir la vanne d'aspiration, réduire les pertes de charge dans la conduite d'aspiration). Vérifier le NPSH.disponible par rapport au NPSHrequis. Réduisez la vitesse de la pompe si possible. La cavitation provoque une érosion rapide ; ne la négligez pas.
Défaut 9 : Tourbillon d'huile & fouettement d'huile (paliers lisses)
Cause : Instabilité du film d'huile dans les paliers lisses. Le coin du film d'huile contraint l'arbre à orbiter dans le jeu du palier à une fréquence sous-synchrone. Ce phénomène est différent des défauts des roulements à éléments roulants et ne se produit que dans les paliers lisses.
Tourbillon d'huile
- Fréquence: Environ 0,42× à 0,48× La vitesse de rotation de l'arbre (souvent citée comme étant d'environ 0,43×) correspond à un pic sous-synchrone qui suit la vitesse de rotation de l'arbre : si le régime moteur augmente, la fréquence de tourbillonnement augmente proportionnellement.
- Spectre: Un pic unique à environ 0,43× qui se déplace avec la vitesse. L'amplitude peut être modérée.
- État : Précurseur du fouettement d'huile. Généralement non immédiatement destructeur, mais indique une instabilité.
Fouet à huile
- Fréquence: Se verrouille sur la première du rotor fréquence naturelle (vitesse critique). Contrairement au tourbillonnement, il ne suit PAS la vitesse de rotation de l'arbre ; la fréquence reste constante malgré les variations de régime.
- Spectre: Pic sous-synchrone important à la première vitesse critique du rotor. L'amplitude peut être très élevée, voire destructrice.
- État : Dangereux. Intervention immédiate requise. Risque de destruction des paliers et d'endommagement de l'arbre.
Les deux produisent des pics sous-synchrones, mais : Tourbillon d'huile est à ~0,43× (pas exactement 0,5×) et suit la vitesse. Relâchement Ce phénomène produit des pics exactement à 0,5×, 1,5× et 2,5× et ne varie pas avec la vitesse (il reste à des fractions fixes de 1×). Le tourbillonnement d'huile se produit uniquement dans les paliers lisses ; si la machine est équipée de roulements, il ne peut s'agir d'un tourbillonnement d'huile.
Action : En cas de tourbillonnement d'huile : vérifier le jeu des paliers, la viscosité de l'huile et la charge. Augmenter la charge sur les paliers ou modifier la viscosité de l'huile. En cas de fouettement d'huile : Réduisez immédiatement la vitesse. en dessous du seuil critique. Consultez un spécialiste en dynamique des rotors.
ISO 10816 Sévérité des vibrations — Tableau de classification complet
La norme ISO 10816 (remplacée par la norme ISO 20816, mais toujours largement utilisée comme référence) définit les zones de sévérité des vibrations pour quatre classes de machines. Les vibrations sont mesurées en vitesse (mm/s RMS) sur les paliers. Le tableau ci-dessous présente les limites de toutes les zones pour les quatre classes ; il sert de référence rapide lors de l’évaluation des mesures.
| Classe de machines | Zone A Bon |
Zone B Acceptable |
Zone C Alerte |
Zone D Danger |
|---|---|---|---|---|
| Classe I Petites machines ≤ 15 kW (pompes, ventilateurs, compresseurs) |
≤ 0,71 | 0,71 – 1,8 | 1,8 – 4,5 | > 4.5 |
| Classe II Machines moyennes 15–75 kW (sans fondation spéciale) |
≤ 1,8 | 1,8 – 4,5 | 4,5 – 11,2 | > 11.2 |
| Classe III Grandes machines > 75 kW (fondation rigide) |
≤ 2,8 | 2,8 – 7,1 | 7.1 - 18 | > 18 |
| Classe IV Grandes machines > 75 kW (fondation souple, par exemple une structure en acier) |
≤ 4,5 | 4,5 – 11,2 | 11.2 - 28 | > 28 |
Étape 1 : Déterminez la classe de votre machine en fonction de sa puissance et du type de fondation.
Étape 2 : Mesurer la vitesse de vibration globale (mm/s RMS) sur chaque logement de palier dans la direction radiale.
Étape 3 : Trouvez la zone. Zone A = nouvellement mis en service ou excellent. Zone B = fonctionnement à long terme sans restriction. Zone C = acceptable uniquement pour des périodes limitées — programmer une maintenance. Zone D = des dommages sont en cours — arrêtez la machine dès que possible.
Rappelez-vous : Les tendances importent plus que les valeurs absolues. Une machine fonctionnant à 3,0 mm/s (zone B pour la classe II) alors qu'elle fonctionnait auparavant à 1,5 mm/s a doublé — il convient d'en rechercher la cause, même si elle est encore considérée comme " acceptable ". Le mode vibromètre du Balanset-1A (F5) affiche la vitesse globale V1s pour une évaluation instantanée de la zone.
La norme ISO 10816 a été officiellement remplacée par la norme ISO 20816 (publiée entre 2016 et 2022). Les limites des zones restent similaires pour la plupart des types de machines, mais la norme ISO 20816 ajoute des critères d'évaluation du déplacement et développe les éléments spécifiques à chaque machine. En pratique, les valeurs de la norme ISO 10816 demeurent la référence standard du secteur. Le logiciel Balanset-1A et la plupart des logiciels d'analyse des vibrations industrielles utilisent encore les zones de la norme ISO 10816.
De la mesure à la surveillance
Analyse des tendances
Un spectre unique est un instantané. La puissance de l'analyse vibratoire est analyse des tendances — le suivi des changements au fil du temps.
- Établir une base de référence : Measure new or known-good equipment. Save spectra.
- Établir des intervalles : Critique : hebdomadaire. Standard : mensuel. Auxiliaire : trimestriel.
- Garantir la répétabilité : Mêmes points, mêmes directions, mêmes conditions de fonctionnement.
- Suivre les modifications : Une augmentation de 2× par rapport à la valeur de référence est significative même si elle se situe dans la zone ISO A.
Algorithme de décision
- Obtenez un spectre de qualité (graphiques F8, radial + axial).
- Identifiez le pic le plus élevé — il s'agit du problème principal.
- Correspondance avec le type de défaut :
- 1× domine → Balourd → Équilibrer avec Balanset-1A.
- 2× domine + axial élevé → Désalignement → Réaligner les arbres.
- De nombreuses harmoniques → Jeu mécanique → Inspecter et resserrer.
- Pics non synchrones → Roulement → Planifier le remplacement.
- GMF + bandes latérales → Engrenage → Vérifier l'huile, inspecter la boîte de vitesses.
- Corrigez d'abord le défaut principal — les symptômes secondaires disparaissent souvent.
Foire aux questions — Analyse des vibrations
▸ Qu'est-ce que l'analyse vibratoire ?
▸ Comment distinguer un balourd d'un défaut d'alignement ?
▸ Quelles sont les fréquences de défauts des roulements ?
▸ Quel est un bon niveau de vibration ?
▸ Le Balanset-1A peut-il effectuer une analyse vibratoire ?
▸ Forme d'onde temporelle vs. spectre FFT ?
▸ À quelle fréquence dois-je mesurer les vibrations ?
▸ Qu'est-ce qui provoque une vibration 0,5× (sous-harmonique) ?
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Diagnostiquer d'abord — puis équilibrer
Le Balanset-1A est à la fois un analyseur de vibrations à 2 canaux et un équilibreur de champ de précision. Identifiez le défaut par analyse spectrale, puis corrigez-le, le tout avec un seul instrument.
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