L’analyse des vibrations est un processus qui permet de surveiller les niveaux et les modèles de signaux de vibration à l’intérieur d’un composant, d’une machine ou d’une structure, afin de détecter des événements vibratoires anormaux et d’évaluer l’état général de l’objet testé.

Comment fonctionne l’analyse des vibrations ?

L’analyse des vibrations est un processus qui permet de contrôler les niveaux de vibration et d’étudier les caractéristiques des signaux de vibration. Elle est généralement menée à la fois sur les formes d’ondes temporelles du signal de vibration directement, et sur le spectre de fréquence, qui est obtenu en appliquant la transformée de Fourier à la forme d’onde temporelle.

L’analyse du domaine temporel, sur des formes d’ondes vibratoires enregistrées chronologiquement, révèle le moment et l’intensité des événements vibratoires anormaux, en extrayant et en étudiant des paramètres tels que la moyenne quadratique, l’écart type, l’amplitude de crête, l’aplatissement, le facteur de crête, l’asymétrie et bien d’autres encore. L’analyse du domaine temporel permet d’évaluer l’état général des cibles surveillées.

Dans les applications réelles, en particulier dans les machines tournantes, il convient d’incorporer l’analyse du spectre de fréquences en plus de l’analyse du domaine temporel. Une machine complexe comportant de nombreux composants génère un mélange de vibrations, qui est une combinaison de vibrations provenant de chaque composant rotatif. C’est donc difficile d’utiliser uniquement les formes d’ondes temporelles pour examiner l’état des composants critiques tels que les engrenages, les roulements et les arbres dans un grand équipement rotatif. L’analyse de fréquence décompose les formes d’ondes temporelles et décrit la répétitivité des modèles de vibration, de sorte que les composantes de fréquence correspondant à chaque composant peuvent être étudiées.

IDETEC, Entreprise de Mesure de vibration en France est reconnue pour son savoir-faire et son expertise en matière de mesure vibratoire sur les chantiers et dans les travaux publics. Elle dispose d’un large panel de produits et de matériels de mesure répondant aux normes, permettant à ses techniciens de réaliser les analyses de manière efficace. L’équipe peut également intervenir dans les zones près des voies ferrées grâce à l’agrément SNCF.

Qu’est-ce que la vibration et quels sont les types de vibration ?

La vibration est un phénomène physique qui se manifeste dans les machines rotatives opérationnelles et les structures mobiles, quel que soit leur état de santé. Les vibrations peuvent être induites par diverses sources, notamment les arbres en rotation, les dents d’engrenage en prise, les éléments de roulement, les champs électriques tournants, les écoulements de fluides, les phénomènes de combustion, les résonances structurelles et les rotations angulaires. En raison de leur omniprésence, les vibrations sont très utiles pour étudier les conditions de fonctionnement et l’état des machines et structures tournantes.

Les vibrations peuvent être représentées sous différentes formes, notamment le déplacement, la vitesse et l’accélération. Le déplacement décrit la distance parcourue par le point de mesure, la vitesse décrit la rapidité du mouvement et l’accélération se passe d’explications. Les trois types sont largement utilisés, en particulier l’accélération, qui offre la gamme de fréquences la plus large et qui est largement utilisée pour l’analyse dynamique des défauts.

Que peut détecter l’analyse des vibrations ?

L’analyse des vibrations dans le domaine temporel permet de contrôler les niveaux de vibration. Les limites de vibration acceptables pour le fonctionnement peuvent être prédéfinies soit à partir de l’historique du fonctionnement et de la maintenance à long terme, soit en se référant à des normes établies. Si la limite est dépassée, cela peut signifier que l’état de santé général de la machine se détériore et que des défauts sont apparus.

L’analyse des vibrations dans le domaine des fréquences permet de détecter des modèles de vibration anormaux. Par exemple, une fissure qui s’est développée sur la bague extérieure d’un roulement à rouleaux entraînera des collisions périodiques avec les rouleaux du roulement. Dans la forme d’onde temporelle, cette information est généralement cachée et masquée par les vibrations provenant d’autres sources. L’étude du spectre de fréquences permet de découvrir la périodicité des collisions et donc de détecter la présence de défauts de roulements.

Avantages des mesures de vibration

Procéder aux mesures de vibration offre plusieurs avantages, dont :

  • Réaction en temps réel à l’évolution de l’état de santé
  • Prise en charge de la surveillance de l’état à distance
  • Méthodes/algorithmes de traitement et d’analyse des signaux bien établis pour la maintenance prédictive
  • Prise en charge par divers capteurs disponibles dans le commerce pour différentes conditions de fonctionnement