Production Maintenance 78

TECHNOLOGIES Une

TECHNOLOGIES Une méprise courante est que les courroies ne sont pas fortement impactées par un désalignement. Cette méprise peut cependant coûter très cher en remplacement inutile de poulies, courroies, pignons, chaînes, etc. De plus, certaines études ont montré des économies allant jusqu’à 10% sur les coûts énergétiques. Nombreux de ces symptômes pouvant être induits par un désalignement peuvent être décelés à l’œil nu sans équipement particuliers. Mais lorsque ceux-ci deviennent visibles, il est déjà tard et des dégâts sur la machine sont déjà apparus et peutêtre faut-il arrêter la production de manière imprévue pour réparer. Des outils descripteurs de maintenance conditionnelle comme l’analyse vibratoire, la détection ultrasonore ou encore la thermographie infrarouge peuvent également détecter des défauts d’alignement encore insoupçonnés. LES CAUSES DES DÉFAUTS D’ALIGNEMENT Après avoir exposé les effets des désalignements et les indices permettant leur détection, identifions maintenant leurs causes. Les désalignements résultent très souvent d’un mauvais montage : mauvais montage de l’arbre dans le palier, des poulies sur leur arbre, mauvais serrages, mais pas seulement. En effet, une machine correctement alignée en usine, si elle est installée sur des fondations déformées peut se retrouver avec un pied boiteux qui créera un désalignement lors de sa mise en service. De plus, une machine en fonctionnement est très souvent soumise à des variations de températures entraînant dilatation ou parfois échauffement dissymétrique qui vont impacter également l’alignement. En fonctionnement, la machine est également assujettie à diverses forces de cisaillement notamment sur les paliers qui peuvent elles aussi être à l’origine de désalignements. LIGNAGE ET TOLÉRANCES Compte tenu de tous ces facteurs influents sur l’alignement, on comprendra que l’alignement absolu est une utopie. Des défauts d’alignement sont donc acceptables dans la limite de tolérances, définies soit par le constructeur de la machine, soit par une norme fixant des valeurs en fonction du type d’accouplement et de la vitesse de rotation de l’arbre (exemple ANSI/ASA S275-2017). Pour effectuer le lignage, plusieurs procédés sont possibles : la règle ou réglet, la méthode au comparateur et enfin la méthode laser. La méthode de lignage à la règle ou réglet est une méthode simple et rapide mais bien imprécise et souvent insuffisante pour les machines actuelles. Un lignage au comparateur est un peu plus précis mais nécessite plus de temps et surtout un grand savoir-faire de l’opérateur : rigueur de montage et serrage, calculs, prise en compte de l’affaissement du comparateur etc. Ces systèmes sont donc fortement tributaires de l’élément humain Lignages par comparateurs à cadran et ne produisent pas de résultats documentés avant et après mesures. Les outils d’alignement laser se révèlent, en revanche, beaucoup plus faciles et rapides à utiliser. Les mesures sont répétables et les résultats précis sont les objectifs. Les systèmes d’alignement laser permettent généralement le lignage de tout type de machines (horizontales, verticales, cardan, train de machines, etc.). Ils permettent également le lignage sur de grandes distances (quelques dizaines de mètres). Ces systèmes intègrent les recommandations de tolérances, y compris la nouvelle norme ANSI. Ils compensent automatiquement les phénomènes thermiques et prennent en compte les pieds boiteux. Ils rendent le lignage possible avec une rotation de l’arbre d’à peine 40 degrés. Des systèmes laser sont spécifiquement dédiés à l’alignement poulies et courroies (système autonome ou accessoires d’un système d’alignement d’arbres). Plus important encore, ils peuvent fournir un rapport documenté et détaillé des contrôles réalisées. Parce que si vous devez faire une analyse de panne sur une machine et que vous n’avez pas ces rapports, vous ne ferez que deviner ce qui a été fait sur cette machine. 18ı PRODUCTION MAINTENANCE • N°78 • juillet - août - septembre 2022

TECHNOLOGIES celle-ci. La vérification périodique et documentée de l’alignement est une aide précieuse pour la résolution des problèmes éventuels. La répétabilité du contrôle d’alignement est un allié considérable pour suivre le comportement de la machine dans le temps. Il existe des directives sur la fréquence à laquelle l’alignement doit être vérifié. Selon John Piotrowski et son Shaft Alignment Handbook, pour les machines nouvellement installées, l’alignement doit être vérifié après 500 à 2 000 heures de fonctionnement intermittent, ou un à trois mois de fonctionnement continu. S’il n’y a pas de décalage apparent dans l’alignement, la prochaine vérification doit être effectuée entre 4 500 et 9 000 heures de fonctionnement intermittent ou entre six mois et un an de fonctionnement continu. Si aucun changement apparent ne s’est produit à aucun moment, des vérifications doivent être effectuées tous les deux à trois ans. Cet intervalle peut bien sûr être influencé par des facteurs tels que la criticité de l’équipement, etc. L’INSTALLATION FIABLE DES MACHINES DÈS LE DÉPART Le contrôle d’alignement prend tout son sens tout au long du cycle de vie de la machine, mais la phase d’installation reste cruciale pour assurer durabilité et productivité. L’installation d’une machine doit prendre en compte son environnement dans sa globalité. La planéité et le niveau de ses fondations (ou socle) sont fondamentaux et ne tolèrent généralement des écarts de planéité que de 0,2 à 0,4 mm/m. Il est essentiel de vérifier la planéité de la fondation. La fondation est la pierre angulaire de toute installation, quel qu’en soit le type, patins de montage, semelles, entretoises, cadres et tables. Tout ce que vous posez sur ces éléments sera affecté. Tout comme la planéité des fondations, il est nécessaire de s’assurer de la stabilité du sol pour éviter toutes les tensions dues à la torsion du cadre de la machine. Ensuite, il est important de vérifier que les tuyauteries ont, elles aussi, été alignées correctement afin que leur raccordement à la machine ne génère pas de tensions c’est-à-dire des forces appliquées susceptible de provoquer une défaillance des paliers, une surchauffe etc. Une fois ces vérifications environnementales effectuées, on peut procéder à l’alignement d’arbres initial de la machine avant serrage des accouplements et des brides de raccordement aux tuyauteries puis à l’alignement de précision après serrage. Il va de soi que l’ensemble des rapports de ces contrôles doit être documenté et conservé dans le dossier de mise en service de l’équipement. Après de tels contrôles d’alignement, vous vous assurez d’être dans les bonnes conditions pour un fonctionnement sans problème et une durée de vie optimale. De toute évidence, un réalignement est nécessaire chaque fois que la machine est déplacée, ou remplacée. Cependant, il est aussi important d’effectuer à nouveau le lignage dès l’ors que l’on intervient sur l’environnement de la machine pouvant créer des tensions sur Mener des contrôles d’alignement correctement documentés est essentiel pour donner une très bonne compréhension de ce qui se passe tout au long du cycle de vie de vos machines et vous aidera à les garder alignées aussi longtemps que possible. TROIS BONNES RAISONS D’ALIGNER VOS MACHINES • Des machines correctement alignées réduisent les coûts : moins de pièces de rechange, consommation d’énergie réduite, réduction des pertes de temps liés aux arrêts machines ce qui diminue les pertes de production. • L’alignement correct des machines, c’est aussi un geste considérable pour l’environnement : réduction des consommations d’énergie, diminution du recours aux pièces de rechange (impact sur l’utilisation des matériaux et l’empreinte carbone), minimisation des déchets produits (non remplacement de pièces, rebuts de production…) • L’alignement correct de vos machines améliore l’environnement de travail : moins de fuites liées à des étanchéité défectueuses, moins de vibrations donc de bruit pour un environnement de travail plus sûr pour vos équipes. EN CONCLUSION Le contrôle d’alignement est désormais une mission incontournable des équipes de maintenance pour assurer la fiabilité des outils de production. La planification des contrôles doit être méthodologiquement inclue dans le processus de maintenance, d’autant que l’investissement matériel et humains que représente ce type de contrôle est très vite rentabilisé au regard des bénéfices apportés. De plus de nombreux systèmes d’alignement disponibles sur le marché sont très polyvalents, évolutifs et offriront à vos utilisateurs de nouveaux outils pour l’amélioration de vos actifs ● Florian Gimenez Expert des systèmes Easy-Laser (pour dB Vib Instrumentation) PRODUCTION MAINTENANCE • N°78 • juillet - août - septembre 2022 ı19