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Production Maintenance n°40

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Maintenance à distance : comment s’y prendre ?

Maintenance préventive complémentaires à employer, les recommandations vont dans le sens d’un « suivi multi-technique » et d’un recours à la sonométrie, aux ultrasons, le rotatiomètre laser et les tachymètres pour la mesure de la vitesse instantanée, les outils de mesure d’analyses électriques, d’huiles, de couple et d’extensométrie… L’analyse vibratoire permet une surveillance à la fois fiable et fine d’un parc d’installations à cinématique complexe. La plupart des mesures de base s’effectuent sans intervention sur le process. Enfin, les bilans successifs permettent d’observer la réelle évolution de l’état vibratoire des installations. Mais attention, sorte d’outil d’investigation performant pour la maintenance, l’analyse n’en est pas une boule de cristal pour autant, rappelle Roger Serra ■ Olivier Guillon 3 e Congrès international sur l’ingénierie des risques industriels Organisé les 3, 4 et 5 juillet prochains à l’université de Reims Champagne-Ardenne, sur le campus de la faculté des Sciences de Reims, ce congrès sur l’ingénierie des risques industriels s’articulera autour de trois sessions qui auront pour thèmes les contrôles non destructifs (CND), la surveillance vibratoire et acoustique et, enfin, la biomécanique appliquée aux risques physiques. Cet événement réunira les chercheurs et les praticiens dans ces trois grands domaines. Il est le troisième d’une série de congrès pluriannuels bilingues (anglais/français) qui se tiennent habituellement dans divers pays et qui visent à favoriser le développement d’une communauté internationale de pratique pour combattre les risques industriels. Les meilleurs articles seront sélectionnés par un comité international afin d’être publiés. Les compagnies sont également invitées à venir exposer leurs produits, matériels et services. Les conférenciers sont issus de différents pays : de France (Laboratoire de mécanique appliquée numérique – université de Reims – , le Laspi – St-Éienne – et les laboratoires LVA et de Mécanique des contacts et des structures de l’Insa de Lyon) mais également de Belgique à travers l’Institut des sciences et du management des risques (ISMR), du Canada avec la présence du Laboratoire en dynamique des machines structures et procédés (Dynamo – École de technologie supérieure de Montréal) et d’Algérie avec la présence du laboratoire Matériaux, procédés et environnement (MPE) de l’université de Boumerdes. ➤ Plus d’informations : www.ciri2013.fr Méthode Le « scan haute fréquence » comme technique de détection sur des roulements basses vitesses Les vibrations, y compris les micro-vibrations, se présentent comme des indicateurs particulièrement fiables pour détecter les défauts sur les machines industrielles. Encore faut-il pouvoir les interpréter et, au préalable, les intercepter. Or si les méthodes classiques s'appuyant sur le théorème de Shannon se montrent efficaces sur des machines tournant à fortes vitesses, elles le sont nettement moins pour des roulements à basses ou très basses fréquences. La société I-Care a préféré opter pour une toute autre technique qui consiste à scanner des signaux sous la forme d'un nombre très important d'échantillons, plus de 100 000 par seconde ! Échantillonner signifie prendre à intervalle régulier une série de mesures du signal analogique. En d’autres termes, lorsque l’on obtient un signal analogique , l’échantillonnage va permettre de définir numériquement le signal. Cela permet de reproduire une copie plus ou moins fidèle du signal analogique original ; « plus le nombre de mesures est élevé, plus le signal numérique sera fidèle au signal analogique, précise Pascal Locoge, directeur d’I-Care. C’està-dire que plus la durée entre deux mesures est faible, plus le signal aura une grande résolution ». Il est également important de connaître une base de l’analyse vibratoire illustrée par le théorème de Shannon à savoir que la fréquence d’échantillonnage doit être au moins égale à deux fois la fréquence supérieure que l’on veut mesurer. Si l’on s’attend à une fréquence comprise entre 1 et 1 000 hertz, la fréquence d’échantillonnage doit quant à elle se situer au moins à 2 000 hertz. Toutefois, il existe une valeur optimale – déterminée à 2,56 – qui permet de respecter ce théorème à la lettre. La valeur 2,56 vient des échantillonneurs analogiques, or, le plus proche de 2 en base 2 est 2,56 (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256). C’est pour cette raison que la plupart des analyseurs portables utilisent 2,56. Dans le cadre d’un roulement à 1500 RPM par exemple, très souvent la bague interne implique la fréquence d’apparition de défaut la plus élevée, si l’on veut voir les harmoniques éventuelles de cette fréquence, le spectre doit atteindre 1 000 hertz, la fréquence d’échantillonnage sera automatiquement de 2 560 hertz. PRODUCTION MAINTENANCE ➤ JANVIER, FÉVRIER, MARS 2013 ➤ PAGE 18

Maintenance préventive Autre rappel concernant les macro et les micro-vibrations : on trouve deux types de vibrations sur les machines : globalement, les macro-vibrations sont ce que l’on ressent directement avec la main ; elles concernent les défauts d’alignement, les défauts de balourd, une courroie mal tendue, des résonances de châssis, des fixations cassées etc. Il est donc primordial de bien distinguer les macro et les micro-vibrations puisque ce sont ces dernières qui vont apparaître lors d’un défaut sur un roulement et auxquelles il faut s’intéresser. Celles-ci se situent à des fréquences beaucoup plus élevées où l’on trouve des glissements, des fréquences d’engrènement, des roulements, des chocs, des frictions... « Pour détecter les défauts sur les roulements, nous utilisons des filtres passe-haut allant de 500 hertz – pour des cas particuliers – à 40 kilohertz passe-haut, en fonction des applications. Pour détecter ces défauts de roulements, les filtres que l’on trouve généralement sur le marché sont supérieurs à 1 000 hertz. L’utilisation de filtres de 20kHz à 40 kHz permettra DR Détecter les défauts réduit les risques d'immobilisation des installations une détection précoce du défaut de roulement à condition que l’on sache capter (numériser) correctement ces fréquences », préconise Pascal Locoge. Chaque type de défaut de roulement a une image spectrale particulière, comme c’est le cas par exemple des bagues internes ou bagues externes. Pascal Locoge rappelle PRODUCTION MAINTENANCE ➤ JANVIER, FÉVRIER, MARS 2013 ➤ PAGE 19

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