Équilibrage
L'équilibrage consiste à répartir les masses d'un rotor pour minimiser les forces centrifuges et les vibrations.
Principe
Un balourd crée une force centrifuge :
F = m × r × ω²
- m = masse de balourd (kg)
- r = rayon (m)
- ω = vitesse angulaire (rad/s)
Cette force augmente avec le carré de la vitesse.
Types de balourd
Balourd statique
Le centre de gravité est décalé de l'axe de rotation. Corrigible dans un seul plan.
Balourd de couple
Le rotor est équilibré statiquement mais pas dynamiquement. Nécessite correction dans deux plans.
Balourd dynamique
Combinaison des deux. Cas général des rotors industriels.
Qualité d'équilibrage
Norme ISO 1940
Classe G définie par la vitesse de balourd admissible (mm/s) :
| Classe | Balourd admissible | Applications |
|---|---|---|
| G 0,4 | 0,4 mm/s | Broches meulage |
| G 1 | 1 mm/s | Broches UGV |
| G 2,5 | 2,5 mm/s | Turbines, rotors précis |
| G 6,3 | 6,3 mm/s | Rotors machines-outils |
| G 16 | 16 mm/s | Arbres de transmission |
| G 40 | 40 mm/s | Voitures, moteurs diesel |
Balourd résiduel admissible
U_adm = (G × M × 1000) / (N × π/30)
- Uadm = balourd admissible (g·mm)
- G = classe (mm/s)
- M = masse rotor (kg)
- N = vitesse (tr/min)
Méthodes d'équilibrage
Équilibrage sur machine
Banc d'équilibrage
- Rotor sorti de la machine
- Rotation contrôlée
- Mesure du balourd
- Calcul des corrections
- 1 ou 2 plans
Équilibrage sur site
Collecteur de données
- Rotor en place
- Mesure vibratoire
- Essai avec masse d'essai
- Calcul du coefficient d'influence
- Correction par ajout/retrait de masse
Procédure (sur site)
- Mesure initiale : vibration V0, phase φ0
- Masse d'essai : ajouter masse connue à position connue
- Mesure avec essai : vibration V1, phase φ1
- Calcul : coefficient d'influence
- Correction : masse et position calculées
- Vérification : mesure finale
Corrections
Ajout de masse
- Masses boulonnées
- Masses soudées
- Masselotte dans rainure
Retrait de masse
- Perçage
- Fraisage
- Meulage
Applications
- Ventilateurs
- Pompes
- Moteurs électriques
- Arbres de transmission
- Meules et mandrins
- Rotors de broyeurs