Équipement d'analyse vibratoire utilisé pour l'analyse des défauts de roulements par enveloppement d'accélération

Continuer à Faire la Même Chose en Attendant un Résultat Différent

Lorsque des problèmes surviennent avec des équipements rotatifs, les professionnels de l’analyse vibratoire du monde entier passent généralement à l’action. Ils collectent des données, analysent ces données et remontent jusqu’à la cause profonde du problème. Sans enveloppement d’accélération, les propriétaires d’équipements prendront probablement conscience des dommages subis par le roulement en observant une augmentation de la vibration globale et, dans certains cas, une hausse de température. À ce stade de la défaillance, les dommages sont plus susceptibles d’être étendus que si les défauts de roulement avaient été identifiés plus tôt sur la courbe P-F. Dans le pire des cas, des dommages collatéraux ont déjà probablement eu lieu et l’équipement aura déjà connu un, voire plusieurs modes de défaillance différents, ou même une défaillance fonctionnelle.

Roulement brûlé avec des dommages étendus causés par une détection tardive des défauts sans enveloppement d'accélération

Comment Fonctionne l’Enveloppement d’Accélération

L’enveloppement d’accélération est un outil incroyablement puissant pour les analystes vibratoires et est à bien des égards supérieur aux méthodes concurrentes. L’enveloppement d’accélération est un processus en plusieurs étapes qu’ERBESSD INSTRUMENTS® et notre logiciel primé Digivibe MX® ont automatisé pour faciliter l’analyse des roulements. Pour comprendre comment Digivibe MX® gère cela, il est important de d’abord comprendre les bases.

Avec l’enveloppement d’accélération, nous devons d’abord appliquer un filtre passe-bande au mélange de basses et hautes fréquences de la forme d’onde non filtrée d’un roulement défectueux. Cela permettra d’isoler uniquement les fréquences de défaut du roulement au sein du signal collecté. La sortie filtrée identifie généralement des données haute fréquence répétitives. Cela est souvent représenté comme une série de rafales d’énergie en pics. Ces pics sont l’impact des éléments roulants qui résonnent après être entrés en contact avec le défaut à l’intérieur du roulement.

Analyseur de vibrations avec accéléromètre sans fil collectant des données de vibration du roulement pour l'analyse par enveloppement d'accélération

Forme d'onde montrant des rafales d'énergie en pics haute fréquence répétitives provenant des impacts des éléments roulants sur un défaut de roulement

Ensuite, nous devons faire passer la sortie filtrée par un algorithme d’enveloppement qui redresse (démodule) la forme d’onde en inversant la partie négative vers le positif pour créer plus de densité, puis extrait le taux de répétition des pics d’énergie. Ce nouveau signal enveloppé aide les fréquences de défaut présentes à se démarquer de toute autre énergie. L’enveloppe aide à contenir les pics d’énergie régulièrement espacés, tels qu’un défaut de chemin de roulement intérieur ou extérieur. L’enveloppement d’accélération est un excellent outil pour l’analyse de l’énergie synchrone, car l’enveloppe aide à contenir et à identifier les pics synchrones régulièrement espacés.

La plage du filtre passe-bande de Digivibe MX® est de 10 fois la valeur RPM spécifiée dans la définition du point machine. C’est pourquoi une valeur RPM doit être spécifiée lors de la configuration des points machine. Si le RPM est 0 ou qu’aucun RPM n’a été spécifié, le filtre passe-bande serait de 0 à 10 000 CPM.

  • Digivibe MX® supprime d’abord les basses fréquences inférieures à 10x RPM avec une FFT
  • Ensuite, la FFT est inversée
  • Puis, Digivibe MX® convertit toutes les valeurs de négatives en positives, maximisant la densité
  • Ensuite, l’enveloppe est appliquée en reliant tous les points supérieurs de la courbe
  • Enfin, nous calculons la FFT résultante pour l’analyse

Spectre d'enveloppement d'accélération révélant les fréquences de défaut de roulement après le filtre passe-bande et le traitement par enveloppe de Digivibe MX®

Considérations Clés

Il est essentiel de comprendre que, comme pour toute analyse vibratoire, des compétences et de l’expérience sont nécessaires pour interpréter les données. Parfois, l’amplitude diminuera à mesure qu’un roulement se dégrade, ce qui pourrait passer inaperçu pour un analyste novice, tandis que l’analyste expérimenté pourrait reconnaître ce type de comportement et réaliser que l’imperfection s’est simplement lissée avec l’usure et que le roulement suit encore la courbe P-F vers la défaillance fonctionnelle.