Le secteur industriel adopte une règle de diagnostic en trois étapes pour cibler avec précision la cause des défaillances des roulements

fr.wedoany.com Rapport : Face aux difficultés courantes d'analyse des vibrations lors de l'inspection des équipements industriels, une méthode systématique de diagnostic des défauts des roulements, appelée règle des « trois déterminations », est en cours de déploiement. Cette méthode, basée sur trois étapes clés – la détermination de l'état dans le domaine temporel, la quantification dans le domaine d'amplitude et la localisation dans le domaine fréquentiel – vise à résoudre le dilemme des ingénieurs confrontés à des bruits anormaux d'équipements sans pouvoir identifier avec précision la zone d'endommagement interne du roulement, améliorant ainsi l'efficacité de la maintenance des lignes de production automatisées.

Lors de la première phase du diagnostic, les techniciens procèdent à une analyse de « détermination de l'état » en examinant la forme d'onde dans le domaine temporel. Une onde de vibration saine d'un roulement se présente comme lisse et symétrique, tandis qu'un composant présentant un défaut local affichera des pics périodiques ou des chocs réguliers. De plus, si l'onde présente un phénomène de « clipping », cela indique généralement une grave insuffisance de lubrification entraînant un frottement à sec ; si une modulation d'enveloppe apparaît, cela reflète l'influence de la vitesse de rotation sur les caractéristiques de la défaillance. L'objectif de cette étape est de déterminer rapidement, par l'observation des déformations de l'onde, si l'équipement fonctionne dans un état anormal.

Ensuite, l'évaluation du degré de détérioration est « quantifiée » par une analyse dans le domaine d'amplitude. Cette étape introduit deux indicateurs clés : le kurtosis et la valeur efficace (RMS). Le kurtosis est extrêmement sensible aux chocs instantanés et est principalement utilisé pour détecter les micro-défauts précoces ; la valeur efficace reflète le niveau global d'énergie vibratoire et sert à suivre la tendance de l'usure à un stade avancé et de l'augmentation des jeux. L'utilisation combinée de ces deux paramètres permet de déterminer avec précision la phase d'évolution de la défaillance du roulement, fournissant ainsi un support d'alerte fiable basé sur les données pour le fonctionnement de l'équipement après un assemblage de précision.

Enfin, la « localisation » de la défaillance est ciblée par une analyse dans le domaine fréquentiel. Selon les dimensions géométriques et la vitesse de rotation du roulement, la bague intérieure, la bague extérieure, les éléments roulants et la cage ont chacun leur fréquence caractéristique de défaut spécifique. La clé du diagnostic réside dans l'identification de ces fréquences caractéristiques et de leurs harmoniques dans le spectre. Prenant l'exemple pratique d'un grand ventilateur de désulfuration dans une centrale électrique, l'inspecteur, en utilisant la méthode des « trois déterminations », a capturé une fréquence de défaut de bague extérieure (BPFO = 123,6 Hz) et ses multiples, parfaitement conformes aux valeurs calculées, réussissant ainsi à identifier et remplacer la bague extérieure présentant un écaillage par fatigue, validant la précision de cette approche dans la maintenance des assemblages de précision.

Cette stratégie, qui simplifie l'analyse complexe des vibrations, offre aux ingénieurs de terrain une démarche claire pour le traitement des défaillances. En généralisant cette règle de diagnostic au sein des systèmes d'automatisation industrielle, les entreprises peuvent efficacement prévenir les arrêts non planifiés, réduire les risques opérationnels et de maintenance des équipements, et ainsi assurer la stabilité continue de l'ensemble du système de production.