Faux-rond d'accouplement : causes, effets et solutions

Les accouplements sont des composants essentiels des machines tournantes. Ils relient deux arbres pour assurer un transfert de puissance fluide d'une machine à l'autre. Si les accouplements ne sont pas installés et alignés correctement, l'équipement peut subir un faux-rond, entraînant des problèmes allant de vibrations excessives à une panne totale.

Un grand accouplement industriel sur un moteur

Cet article explique ce qu'est le faux-rond d'accouplement, comment le mesurer, comment le corriger et ce que vous pouvez faire pour l'éviter en premier lieu.

Qu'est-ce que le faux-rond de l'accouplement ?

Le faux-rond de l'accouplement est l'excentricité ou le vacillement de l'alésage de l'accouplement par rapport à l'axe de rotation de l'arbre. Autrement dit, l'axe de l'accouplement n'est pas concentrique à l'arbre. Il se produit au niveau de l'accouplement, contrairement à faux-rond de l'arbre Ce phénomène se produit sur l'arbre lui-même. Dans les cas extrêmes, l'oscillation ou l'excentricité peut être détectée sans outil spécial. Cependant, même un léger faux-rond de l'accouplement peut entraîner des temps d'arrêt imprévus.

Le faux-rond de l'accouplement peut être causé par des défauts de fabrication, des erreurs d'installation, l'usure ou un entretien inapproprié. Non résolu, il peut affecter les performances de la machine en provoquant des vibrations excessives, de l'usure, voire des dommages matériels.

Pourquoi le faux-rond de l'accouplement est important dans les machines rotatives

Le faux-rond des accouplements pose des défis majeurs en termes de performances et de durée de vie des machines tournantes. Lorsqu'un accouplement s'écarte de sa rotation concentrique idéale en raison d'un désalignement ou d'une excentricité, il génère des vibrations mécaniques excessives. Ces vibrations entraînent souvent une augmentation du bruit, signe de contraintes sous-jacentes sur les composants.

Les forces persistantes accélèrent également l'usure des pièces critiques telles que les roulements, les joints et l'accouplement lui-même, entraînant une dégradation prématurée et nécessitant des réparations ou des remplacements fréquents. Cette usure contribue également aux pertes d'énergie, car le frottement induit par le désalignement réduit l'efficacité de la transmission de puissance entre les arbres, augmentant ainsi les coûts d'exploitation. Dans les cas les plus graves, un faux-rond incontrôlé de l'accouplement peut entraîner une défaillance catastrophique du système.

La différence entre le désalignement et le faux-rond de l'accouplement

Le faux-rond et le désalignement de l'accouplement sont des concepts liés dans les machines tournantes, mais ils ne sont pas exactement les mêmes.

Le défaut d'alignement est une condition qui entraîne souvent un faux-rond de l'accouplement. Ce dernier est la déviation physique observée lors de la rotation. Par exemple, un accouplement parfaitement fabriqué reliant deux arbres mal alignés présentera un faux-rond dû au défaut d'alignement. Cependant, un faux-rond peut également survenir sans défaut d'alignement, par exemple lorsque l'accouplement lui-même présente un défaut de fabrication ou est mal monté, même si les arbres sont parfaitement alignés.

Comprendre cette distinction est essentiel pour le dépannage. Si vous mesurez le faux-rond d'un accouplement, vous devez déterminer s'il est dû à un désalignement de l'arbre, à un accouplement défectueux ou à un autre problème afin de le résoudre efficacement.

Types de faux-rond d'accouplement

Le faux-rond de l'accouplement est généralement classé en deux catégories principales, avec une troisième forme dynamique qui peut apparaître dans des conditions de fonctionnement :

• Faux-rond (excentricité) : L'alésage de l'accouplement n'est pas parfaitement concentrique à l'axe de l'arbre, ce qui provoque une rotation excentrée de l'accouplement. Cette excentricité entraîne une charge inégale sur les roulements et les joints.
• Faux-rond axial (faux-rond de face) : la face de l'accouplement n'est pas perpendiculaire à l'axe de l'arbre. Cela crée un effet de vacillement pendant la rotation, ce qui peut entraîner des vibrations et une usure irrégulière.
• Faux-rond dynamique : Dans certains cas, le faux-rond n'apparaît que lorsque la machine est en fonctionnement. Des facteurs tels que la dilatation thermique, les variations de charge ou un déséquilibre peuvent introduire un faux-rond invisible lors des mesures statiques.

Ces types de faux-rond se distinguent du désalignement de l'arbre (angulaire ou parallèle), bien que ce dernier puisse y contribuer. Des outils de mesure appropriés permettent de distinguer les deux et d'identifier la cause profonde du faux-rond de l'accouplement.

Comment mesurer le faux-rond d'un accouplement

Le faux-rond de l'accouplement peut être mesuré à l'aide d'outils d'alignement tels que des comparateurs à cadran, des jauges numériques et des systèmes laser. Quel que soit l'outil utilisé, voici les étapes de base à suivre :

1. Préparer l'équipement: Assurez-vous que la machine est arrêtée, verrouillée et étiquetée en toute sécurité.
2. Configuration de la mesure Outils : Montez un indicateur à cadran ou un dispositif d'alignement laser sur un arbre, avec la sonde ou le capteur positionné pour mesurer la face ou le bord de l'accouplement par rapport à l'autre arbre.
3. Faire tourner les arbres: Faites tourner manuellement les deux arbres ensemble (s'ils sont couplés) sur une rotation complète de 360 ​​degrés, en gardant l'accouplement engagé, pour observer les écarts.
4. Écarts d'enregistrement: Notez les lectures de l'indicateur à cadran ou les données du système laser à plusieurs points (par exemple, tous les 90 degrés) pour capturer le désalignement angulaire (voile de la face) et le désalignement parallèle (voile de la jante).
5. Analyser les résultats: Comparez les lectures aux normes du fabricant ou de l’industrie pour déterminer si le faux-rond est dans les limites acceptables.
6. Répétez pour plus de précision:Prenez plusieurs mesures pour confirmer la cohérence, en ajustant les facteurs externes tels que les supports lâches ou les effets thermiques.

Pour des résultats plus précis, les systèmes d'alignement laser sont préférés aux comparateurs à cadran en raison de leur précision et de leur simplicité d'utilisation. Des outils comme RotAlign et OptAlign Les machines de Prüftechnik utilisent la technologie laser unique pour des mesures précises et reproductibles. Un logiciel embarqué peut même fournir des instructions étape par étape pour corriger le faux-rond de l'arbre et garantir qu'il respecte les tolérances recommandées.

Faux-rond d'accouplement diagnostiqué avec OPTALIGN Touch

Si votre équipe a besoin d'aide pour vérifier le faux-rond des accouplements, Prüftechnik propose des services d'alignement laser. Un professionnel de l'alignement expérimenté peut mesurer le faux-rond des accouplements et fournir des services d'alignement de précision pour corriger tout faux-rond détecté.

Normes de tolérance de faux-rond d'accouplement

La tolérance est le degré de faux-rond que les accouplements peuvent supporter tout en fonctionnant de manière fiable dans les limites des paramètres attendus. Les normes de tolérance des accouplements varient en fonction de facteurs tels que le type d'accouplement, la vitesse de rotation de l'arbre et l'application.

En général, les machines fonctionnant à basse vitesse ont des tolérances plus faibles, tandis que celles fonctionnant à vitesse plus élevée nécessitent des tolérances plus strictes. Des normes telles que API 671, ISO 1940-1 et les normes connexes fournissent des conseils sur les vibrations et l'équilibre, qui sont affectés par un faux-rond excessif.

Comment corriger le faux-rond de l'accouplement

La correction du faux-rond de l'accouplement commence par l'identification précise de sa source, car un mauvais alignement, une excentricité de l'accouplement ou l'usure peuvent tous contribuer au problème.

Tout d'abord, les techniciens doivent confirmer l'étendue du faux-rond à l'aide d'outils de précision comme des systèmes d'alignement laser. Une fois la cause identifiée, correction du désalignement de l'arbre C'est souvent la première étape. Elle consiste à ajuster le positionnement de la machine, par exemple en calant la base du moteur ou en repositionnant l'équipement pour obtenir un alignement angulaire et parallèle correct.

Si l'accouplement lui-même est excentrique ou endommagé, il peut être nécessaire de le réparer ou de le remplacer par un accouplement de meilleure qualité. Des facteurs opérationnels, tels que dilatation thermique ou des charges dynamiques doivent également être prises en compte, car elles peuvent modifier l'alignement pendant l'exécution.

Après correction, les techniciens doivent remesurer le faux-rond afin de vérifier que les écarts restent dans les limites de tolérance acceptables. Pour éviter toute récidive, des programmes d'entretien réguliers et un choix d'accouplement adapté à l'application sont essentiels. Ces pratiques contribuent à maintenir l'alignement et à minimiser les problèmes de faux-rond futurs, garantissant ainsi la fiabilité et l'efficacité à long terme des machines.

Meilleures pratiques pour coupler la prévention et la détection du faux-rond

Avec un entretien et des outils appropriés, le faux-rond des accouplements peut être détecté et corrigé avant qu'il n'entraîne des temps d'arrêt ou des dommages matériels. Suivre ces bonnes pratiques peut contribuer à prolonger la durée de vie des équipements et à garantir la fiabilité des accouplements, assurant ainsi la continuité de votre activité.

• Bonne installationUtilisez des systèmes d'alignement laser pour garantir un alignement précis lors de l'installation. Même si l'équipement est livré préaligné ou utilise des accouplements flexibles, l'alignement lors de la mise en service de la machine garantira un alignement conforme aux tolérances et contribuera à réduire le risque de faux-rond de l'accouplement.
• Entretien régulier: Effectuez des inspections régulières pour vérifier l’usure, le desserrage ou le désalignement.
• Sélection de couplageIl existe plusieurs types d'accouplements. Choisissez le type d'accouplement approprié en fonction de l'application.
• Équilibrage: Assurez-vous que les arbres et les accouplements sont correctement équilibrés pour minimiser le faux-rond dynamique.
• Systèmes de surveillance:Utiliser en temps réel surveillance de l'état ou des outils de surveillance des vibrations pour permettre une détection précoce du faux-rond.

Ces mesures proactives permettent non seulement d’éviter des temps d’arrêt coûteux, mais améliorent également les indicateurs de performance clés, tels que le temps moyen entre les pannes (MTBF), contribuant ainsi à des opérations plus fluides et à une plus grande fiabilité.

La gestion du faux-rond des accouplements est essentielle au maintien de la santé et de l'efficacité des machines tournantes. Non maîtrisé, ce phénomène peut entraîner des vibrations excessives, une usure accélérée des composants, des pertes d'énergie, voire des pannes catastrophiques, augmentant ainsi les coûts de maintenance et réduisant la durée de vie des équipements.

En utilisant des outils avancés comme OptAlign et RotAlign Pour un alignement précis, en plus des systèmes de surveillance des vibrations, les équipes de maintenance peuvent rapidement identifier et corriger le faux-rond, en s'attaquant aux causes profondes telles que le désalignement ou les défauts d'accouplement avant qu'ils ne s'aggravent.