Points clés
Le voile est la distance parcourue par une surface en rotation par rapport à une référence fixe pendant une révolution complète de l'arbre. Ce n'est pas une mesure de taille. C'est une lecture composite : la course combine le défaut de forme de la surface et son déplacement par rapport à l'axe de rotation, ce qui explique pourquoi le motif de la course, pas seulement son amplitude, vous dit quelle est la faute.
TIR, total indicator reading, ou FIM, full indicator movement, est la différence entre la position maximale et minimale de l'aiguille sur une révolution.
Si la lecture maximale est +0,05 mm et la minimale est 0,03 mm sous zéro, le TIR est 0,08 mm. Le centre de cette surface est décalé par rapport à l'axe de rotation de 0,04 mm, car pendant la rotation le côté haut se rapproche de l'indicateur et le côté bas s'en éloigne ; sur une révolution l'aiguille parcourt le décalage une fois dans chaque sens, donc la course est deux fois le décalage.
C'est l'erreur arithmétique la plus courante dans le métier : un TIR de 0,08 mm lu contre une limite d'excentricité de 0,05 mm condamne un arbre en bon état, et inversé il laisse passer un arbre deux fois plus hors tolérance.
La plupart des manuels expriment les limites en TIR, mais pas tous. Traitez un « voile, max 0,05 mm » non qualifié comme un TIR et notez l'hypothèse.
La vérification est diagnostique. Tracez le TIR à chaque plan en fonction de la distance à un repère : la même course a des causes différentes, et le motif les sépare.
Les défauts d'assise se manifestent par le voile bien avant qu'ils ne fassent du bruit, donc ceci appartient à l'étape d'acceptation de toute installation de palier.
L'alignement mesure la position relative de deux arbres ; le voile mesure un arbre par rapport à son propre axe. Toute méthode d'alignement suppose que la surface depuis laquelle vous mesurez tourne de façon concentrique, et un moyeu avec 0,10 mm TIR ajoute ou soustrait 0,05 mm à chaque relevé, donc vous pouvez empiler des cales pendant deux heures et avoir quand même une machine qui vibre. Enregistrez le voile du moyeu avant le premier relevé d'alignement d'accouplement.
Il n'existe pas de valeur universelle : la tolérance vient du manuel et de l'application, se resserrant à mesure que la vitesse augmente et que les jeux diminuent. À défaut de chiffre dans le manuel, beaucoup d'usines travaillent près de 0,05 mm TIR sur le voile radial et de face des moyeux d'accouplement à 1500 tr/min, se resserrant vers 0,025 mm TIR à 3000 tr/min et plus, la valeur la plus stricte s'appliquant aux joints mécaniques à faible jeu à toute vitesse. Consignez-la, comme pour tout contrôle d'acceptation, y compris la mesure du jeu de boîte.
Le voile résiduel produit une excitation une fois par révolution à 1x de la vitesse de rotation, exactement là où se situe le déséquilibre, donc des poids d'équilibrage réduisent un peu l'amplitude et le 1x revient.
Un problème 1x qui ne répond pas à l'équilibrage est une question de voile, d'assise ou d'alignement. Quand vous jugez si le niveau résiduel est acceptable, comparez la vitesse RMS large bande à un cadre de gravité comme ISO 10816-3, dont les zones sont définies pour le niveau global large bande, 10 Hz à 1000 Hz pour les machines classées au-dessus de 600 tr/min et 2 Hz à 1000 Hz pour les vitesses nominales entre 120 et 600 tr/min, et non pour un seul ordre ; traitez l'amplitude 1x comme le composant diagnostique à l'intérieur de ce chiffre global plutôt que comme le nombre auquel les zones s'appliquent.
Dans Fabrico, un contrôle de voile vit comme une tâche de maintenance préventive récurrente avec une liste de vérification, de sorte que lectures et verdicts restent rattachés à l'actif, visibles lors de la prise du prochain jeu. Un contrôle manuel échoué peut déclencher une tâche de suivi, et un arrêt machine via PLC ou données OEE peut devenir un ordre de travail, si bien qu'une plainte 1x répétée devient un historique par actif qu'un auditeur peut consulter : réservez une courte démo.
Une pompe centrifuge à un étage fonctionne à 2950 tr/min. Son joint mécanique a lâché deux fois en cinq mois, et la route de vibration montre 4,8 mm/s RMS au 1x sur le palier intérieur, inchangé après un équilibrage sur site.
L'accouplement est désaccouplé, l'arbre reste dans ses propres paliers, et il est indiqué à cinq plans mesurés le long de l'arbre depuis le palier intérieur, point haut à 70 degrés de la clavette.
La tolérance interne pour cette classe de machine, une pompe à joint mécanique à faible jeu tournant juste en dessous de 3000 tr/min, est de 0,025 mm TIR sur les deux surfaces de fonctionnement du joint ; l'usine applique sa valeur pour joints à faible jeu plutôt que sa valeur générale. Le plan B indique 0,040 mm TIR, soit 0,015 mm au-dessus de la limite et 1,6 fois la valeur autorisée. Le plan D indique 0,046 mm TIR, soit 0,021 mm au-dessus et 1,84 fois la limite. Les deux échouent.
Maintenant lisez le motif : proche de zéro aux deux paliers, culminant à 0,070 mm au milieu de la portée, redescendant vers le palier extérieur, une courbe lisse plutôt qu'un saut, une position angulaire constante : un arbre tordu.
La flèche au milieu de portée est une excentricité vraie de 0,035 mm, et elle explique le 1x répété et les défaillances des joints, parce qu'une surface de fonctionnement excentrée de 0,020 mm force l'élément dynamique du joint à suivre une orbite de rayon 0,020 mm, une excursion totale de 0,040 mm, une fois par révolution à 49 tours par seconde, fléchissant l'étanchéité secondaire et écartant les faces à chaque tour. L'arbre est remplacé, pas redressé.
Avant remise en service : indiquer le nouvel arbre aux mêmes cinq plans, confirmer 0,025 mm TIR ou mieux sur les deux surfaces de fonctionnement des joints, avec les plans des paliers et du milieu de portée à l'intérieur de la valeur générale de 0,05 mm TIR, vérifier le moyeu refixé pour voile radial et de face, n'aligner qu'ensuite, et reverifier les vibrations après 24 heures par rapport à la référence de 4,8 mm/s, une séquence pour le plan de maintenance préventive de la pompe.
Non. Le TIR est la course totale de l'aiguille sur une révolution. L'excentricité est le déplacement du centre de la surface par rapport à l'axe de rotation, et vaut la moitié du TIR : un TIR de 0,08 mm correspond à 0,04 mm. La plupart des manuels donnent les limites en TIR, donc confirmez la convention.
Oui, et en général vous devriez. L'arbre dans ses propres paliers donne la lecture la plus représentative, car c'est la condition dans laquelle il fonctionne. Faites tourner à la main dans le sens normal, entraînement isolé et mis hors service. Les blocs en V conviennent aux arbres déjà sortis de la machine.
Trois au minimum, quatre ou cinq si l'arbre a plusieurs diamètres fonctionnels : un près de chaque journal de palier, un au milieu de la portée, et un à chaque siège important. Enregistrez chaque distance à un repère, car la forme à travers les plans fait le diagnostic.
Les deux culminent à 1x de la vitesse de rotation, d'où la confusion. Le discriminateur est la réponse à l'équilibrage : si des poids de correction abaissent le niveau et qu'il reste abaissé, c'était du déséquilibre ; si le gain est partiel, indiquez l'arbre et le moyeu à la place.
Fixez une norme interne documentée. Beaucoup d'usines travaillent près de 0,05 mm TIR sur le voile radial et de face des moyeux d'accouplement autour de 1500 tr/min, se resserrant vers 0,025 mm TIR à 3000 tr/min et au-dessus, et plus stricte pour les joints à faible jeu. Une tolérance non écrite dérive selon qui la gère.
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