Views
3 years ago

Production Maintenance n°40

  • Text
  • Finale
  • Maquette
  • Mesure
  • Solutions
  • Faire
  • Produits
  • Risques
  • Ainsi
  • Janvier
  • Travail
  • Mars
  • Maintenance
Maintenance à distance : comment s’y prendre ?

Maintenance préventive DR qu’une fréquence de défaut de cage par exemple, laquelle se situe entre 0,35 et 0,5 fois la vitesse de rotation. Si l’on mesure une machine qui tourne à 10 hertz, on doit chercher une fréquence de cage aux alentours de 4 hertz ; si elle tourne à 2 hertz, la fréquence sera inférieure à 1 hertz, etc. Rappel des techniques « classiques » de détection de roulements Ces techniques s’appuient sur un même principe : une forme d’ondes contient les macro et les micro-vibrations donnent un signal. La démarche consiste ainsi à retirer toutes les macro-vibrations qui ne nous intéressent pas grâce à un filtre passe-haut. On redresse ensuite le signal pour le densifier puis on utilise une technique d’enveloppe avant d’effectuer le spectre sur cette enveloppe. « Cette technique fonctionne bien pour détecter un défaut, et tant que l’on se trouve au-delà de 120 tours, il n’y a normalement aucun risque. Toutefois, les limites apparaissent lorsque l’on utilise un échantillonnage classique sur un spectre basses vitesses. La difficulté va consister à traquer tous ces instants très brefs avec cet échantillonnage. Malgré l’enveloppe, on va passer à côté d’un grand nombre de crêtes. C’est-à-dire que le signal, s’il remarque plusieurs périodicités, perdra énormément en amplitude. On retient néanmoins une information : le caractère répétitif du défaut ». Cette méthode présente aussi, avec ce type d’échantillonnage classique, des limites lorsqu’apparaît un important bruit de fond dans la machine. Avec ce type d’échantillonnage, il y a de fortes chances pour que le bruit de fond se mêle au signal. Par ailleurs, pour intervenir de manière plus précoce et mesurer de très basses vitesses, l’appareil de mesure doit émettre un bruit de fond des composants électroniques inférieur à 10-5 G ; à 10-3 G, on n’a pas cette précision. I-Care utilise des appareils qui permettent d’atteindre ce « fameux » 10-5G. Cette méthode, si certains l’appellent « échantillonnage », Pascal Locoge préfère parler de « scan » puisque celle-ci consiste à scanner à très haute fréquence et à ne retenir que les amplitudes maximum. Un échantillon toutes les 4 millisecondes ! Une fois le défaut détecté, il est possible d'analyser la dégradation du roulement. Au départ, le principe d’utilisation ressemble aux méthodes classiques avec le même algorithme utilisé tout comme le filtre passe-haut pour les vibrations. On redresse le signal de la même manière pour gagner en énergie avant de recourir à la technique de l’enveloppe. Mais à cette étape, au lieu de simplement échantillonner à 2,56 fois la fréquence maxi (borne supérieure du spectre), on vient scanner le signal à 102 400 hertz ; « c’està-dire qu’en une seconde, on va prendre 102 400 échantillons que l’on va ensuite répartir en fonction de l’échantillonnage utilisé pour la transformée de Fourier. Seule la valeur la plus haute de chaque paquet sera retenue. Ainsi, pour un spectre de 0 Hz à 1000 Hz, l’échantillonnage se fera à 2560 Hz et chaque échantillon sera la valeur la plus élevée parmi un paquet de 40 scan, pour un spectre de 0 Hz à 400 Hz, ce sera la valeur max parmi un paquet de 100 scan, pour un spectre de 0 Hz à 100 Hz (très basses vitesses), ce sera la valeur max parmi un paquet de 400. Ce principe permet de « voir » l’amplitude réelle des impacts roulement même à très haute fréquences alors que le spectre lui sera défini sur une très basse fréquence ». Pourquoi ce chiffre ? Tout simplement parce que certains filtres mesurent jusqu’à 40 000 hertz ; or, le théorème de Shannon indique que pour mesurer de telles fréquences, on doit avoir 2,56 fois 40 kHz, d’où cette fréquence d’échantillonnage importante. Concrètement, avec le scan, on obtient un « super » échantillon dont la valeur est toujours la valeur maxi des impacts. Pour le cas d’un choc ou d’un impact, la méthode classique ne trouverait qu’un point alors que la méthode du scan permet de photographier très précisément l’ensemble de ce paquet de quarante mesures (100 ou 400 selon les bornes du spectre) et de retrouver ainsi la valeur la plus importante. « Avec cette méthode, je suis certain d’obtenir à chaque fois l’amplitude la plus importante – le point “haut’’. C’est essentiel car si l’on veut intervenir de la manière la plus précoce, il faut repérer toutes les amplitudes maximales liées aux impacts sinon, il n’est pas possible de voir le défaut. Ainsi pour une machine qui tourne à plus de 120 tours / minute, la méthode classique fonctionne bien mais dès que l’on descend en vitesse ou dès que l’on souhaite voir un défaut de manière précoce, la méthode du scan devient nécessaire ». Concernant le temps d’acquisition, la fréquence de cage est égale – environ – à 0,4 fois la vitesse de rotation. Par exemple, si une machine tourne à 120 tours (2 hertz), la fréquence de cage PRODUCTION MAINTENANCE ➤ JANVIER, FÉVRIER, MARS 2013 ➤ PAGE 20

Maintenance préventive sera de 0,8 hertz. Et si l’on désire constater dix fois l’événement, il faut une acquisition sur plusieurs secondes, ce qui nécessite de posséder un appareil capable de procéder à de telles acquisitions. Le matériel doit donc pouvoir mesurer durant de longues périodes et être capable d’enregistrer les formes d’ondes pour éviter toute incertitude. Une méthode qui s’inscrit dans une démarche de maintenance conditionnelle Quelques mots sur la société I-Care Prestataire de services, la société I-Care intervient pour des travaux sur site (principalement) et ce dans différents pays d’Europe (Belgique, Allemagne, France, Italie, Suisse et Pologne), ainsi qu’en Afrique du nord. Le suivi vibratoire fait partie de cette activité (celle-ci est même la plus importante), à côté d’autres métiers comme l’expertise sur des machines suivie d’un diagnostic, l’alignement laser, l’équilibrage sur site et avec l’environnement complet de la machine, la formation sans oublier les mesures de déplacement des machines en fonctionnement ; « nous sommes en effet capables de tracer tous les mouvements des machines en fonctionnement dus aux dilatations thermiques et de prendre les mesures qui s’imposent pour les compenser », indique Pascal Locoge, directeur d’I-Care SAS en France. Une autre branche concerne quant à elle les services de mesure et d’analyse à distance en fonction des demandes des clients. « Nous possédons également un laboratoire d’analyse d’huile en interne, dont les résultats et les rapports sont accessibles et compréhensibles par le personnel de maintenance. C’est-à-dire que ces rapports ne sont pas orientés “chimistes’’ mais bien mécanique et maintenance mécanique ». Enfin, la société exerce une branche « consulting » dans laquelle elle propose des services complets d’audit allant des conseils en termes de lubrification à des plans de maintenance plus vastes en passant par l’intégration du prévisionnel ; « on conseille alors nos clients dans le choix de machines, de périodicité de la maintenance et parfois dans le choix de matériel ». Parmi les avantages de cette méthode, outre l’utilisation de capteurs classiques, on compte la capture de l’amplitude réelle de choc au niveau du roulement de manière à obtenir un suivi de tendance des fréquences. Une fois un défaut détecté, il est ainsi possible de voir l’évolution de la dégradation du roulement même à 10-5 G. Par ailleurs, on ne dépend pas de la vitesse de rotation de la machine ; celle-ci s’applique à basses vitesses (

Production Maintenance - Découvrez la revue en version digitale

Découvrez la revue en version digitale sur votre mobile

Pour vous abonner, joindre la rédaction, communiquer dans la revue ou simplement avoir plus d'informations sur votre métier, rendez-vous sur notre site internet :

www.production-maintenance.com