Maintenance préventive TP2 : l'analyse vibratoire

Sécurité — à lire avant de commencer. Les mesures se font machine en marche, près d'organes tournants. Pas de gants, pas de bijoux, pas de manche flottante, cheveux attachés. Une seule main sur l'appareil, l'autre libre, corps stable. Le capteur se pose sur le corps du palier, et le câble du capteur externe ne pend jamais près d'une pièce en rotation. Carters et protecteurs fermés pendant toute la durée des mesures. Bruit anormal : arrêt immédiat et appel du professeur. Le détail figure dans l'encadré « Consignes de sécurité » de la page du TP.

Situation

Un roulement ne tombe jamais en panne d'un coup. Il se dégrade pendant des semaines, et il le dit — en vibrant. Encore faut-il l'écouter, et savoir ce qu'on entend.

L'analyse vibratoire, c'est cette écoute, rendue mesurable. Elle complète la mesure acoustique et la mesure thermique, et elle les précise : là où l'oreille dit « ça fait un drôle de bruit », elle dit quel organe est en cause et combien de temps il reste.

Aujourd'hui tu mesures deux moteurs de l'atelier — le ventilateur de l'Ecolpap et l'aquapompe — avec le capteur SKF, tu reportes tes relevés dans le classeur de suivi, et tu conclus sur leur état de santé.

Regarde les deux vidéos avant de toucher à l'appareil, puis ouvre l'animation « Lire une mesure vibratoire ». Tu y règleras l'appareil et tu verras où tombent tes valeurs sur les diagrammes de gravité — c'est exactement ce que tu vas faire sur la machine.

1. L'évolution de l'écoute

Avant l'électronique, on écoutait déjà. Le progrès n'a pas changé le principe, seulement la finesse.

1.1 La vidéo EP1 montre quatre générations d'outils d'écoute. Nomme-les dans l'ordre, et dis en une phrase ce que chacun apporte de plus que le précédent.

1.2 Prends le stéthoscope mécanique, puis le stéthoscope électronique, et écoute le palier avant de l'Ecolpap. Qu'entends-tu de plus avec le second ?

2. Régler l'appareil avant de mesurer

Les seuils d'alarme ne sont pas les mêmes pour toutes les machines. Trois réglages les déterminent, et un réglage faux rend toute la mesure inutile. Le premier, le groupe ISO, se choisit sur la hauteur d'axe du moteur — encore faut-il savoir ce que c'est et comment la relever.

2.1 Pour chacune des deux machines, relève ce qu'il faut pour choisir, et note ton réglage.

	Ecolpap	Aquapompe
Hauteur d'axe du moteur (mm)
Groupe ISO retenu (G2&4 ou G1&3)
Montage : boulonné dur ou sur plots souples ?
Fondation retenue (rigide ou flexible)
Diamètre d'arbre au palier (mm)
Vitesse de rotation (tr/min)
Classe de roulement retenue (CL1, CL2, CL3)

2.2 Note les seuils que ces réglages imposent. Tu les retrouveras dans l'animation, dans le manuel du capteur, ou sur la feuille « Norme ISO 10816 » du classeur.

	Alerte	Danger
Vitesse vibratoire globale (mm/s)
Accélération enveloppée (gE)

3. Mesurer

Les mesures se font machine en marche, chaude, en fonctionnement normal. Relis les consignes de sécurité avant de commencer : pas de gants, pas de manches flottantes, une seule main sur l'appareil.

Quatre points par machine : horizontal et vertical sur le palier avant, horizontal et vertical sur le palier arrière. À chaque point, les trois grandeurs.

3.1 Avant le premier relevé, prépare les points. Sur quelle surface poses-tu le capteur, et pourquoi pas sur le capot de ventilation ?

3.2 Relève les mesures.

Ecolpap

Repère	Vitesse (mm/s)	Accélération (gE)	Température (°C)
1 · avant horizontal
2 · avant vertical
3 · arrière horizontal
4 · arrière vertical

Aquapompe

Repère	Vitesse (mm/s)	Accélération (gE)	Température (°C)
1 · avant horizontal
2 · avant vertical
3 · arrière horizontal
4 · arrière vertical

3.3 Fais un repère durable à l'endroit de chaque mesure, au marqueur ou au pointeau. Explique en une phrase pourquoi c'est indispensable pour le suivi.

4. Reporter et conclure

4.1 Télécharge le classeur de relevé depuis cette page. Sur les feuilles Ecolpap et Aquapompe, choisis ton réglage dans les listes déroulantes — vérifie que les colonnes Alerte et Danger affichent bien les seuils de la question 2.2 — puis saisis tes douze valeurs par machine au mois en cours.

4.2 Pour chaque machine, dis dans quelle zone tombe la vitesse globale la plus élevée des quatre points, et dans quelle zone tombe l'accélération enveloppée la plus élevée.

	Vitesse la plus élevée	Zone	gE la plus élevée	Zone
Ecolpap
Aquapompe

4.3 Croise les deux mesures et conclus sur l'état de santé de chaque machine. Sers-toi du raisonnement de l'écran 3 de l'animation : une vibration globale élevée avec une accélération enveloppée basse ne désigne pas le même coupable qu'une accélération enveloppée élevée.

4.4 Si tu devais programmer une intervention sur l'une des deux machines, laquelle, pour quoi faire, et avec quel degré d'urgence ?

5. Le suivi dans le temps

5.1 Ouvre l'écran 4 de l'animation, le suivi du moto-ventilateur. À quel moment la courbe franchit-elle le seuil d'alerte, et que s'est-il passé ensuite ?

5.2 La maintenance préventive n'a pas empêché la dégradation. Qu'a-t-elle évité, alors ? Une phrase.

6. Reconnaître un défaut à l'oreille

Vidéo « Cinq bruits de roulements, en désordre », en haut de la page du TP. Écran 5 de l'animation.

Avant les capteurs, il y avait l'oreille — et elle reste redoutable. Les cinq bruits s'enchaînent dans l'ordre. Écoute-les plusieurs fois, au casque si tu peux, puis écris en face de chaque bruit le défaut que tu reconnais. Chaque réponse ne sert qu'une fois. (1 point par bruit)

Les cinq diagnostics possibles, dans le désordre : bague extérieure fixe endommagée · bague intérieure endommagée · bille endommagée · roulement neuf · roulement pollué par de la cendre de cigarette

Bruit	Défaut reconnu	Ce qui t'a mis sur la piste
1
2
3
4
5

Conseil de méthode : commence par repérer le roulement neuf, il te donne l'oreille. Demande-toi ensuite si le choc est régulier ou non, et si son intensité varie.

7. Remise en état du poste et appel

Avant l'appel : machines arrêtées, capteur éteint et rangé dans sa mallette, stéthoscopes rangés, classeur enregistré sous le nom de ton binôme, poste balayé.

Appelle le professeur pour la correction, avec le classeur ouvert à l'écran et ta feuille de réponses.

Barème

Critère	Points
Comportement professionnel	2
Respect des consignes de sécurité et du règlement de l'atelier	2
Tableau de mesure Ecolpap correctement complété	5,5
Tableau de mesure aquapompe correctement complété	5,5
Quiz d'écoute · reconnaître le défaut au bruit	5
Total	20

Pénalité : poste de travail non rangé, −5 points.

• Blouse fermée, chaussures de sécurité, lunettes, cheveux longs attachés.
• Pas de gants, pas de bijoux, pas de vêtement flottant : les mesures se font machine en marche, près d'organes tournants. C'est la règle la plus importante de ce TP.
• Le capteur se pose sur le corps du palier, jamais dans une zone où l'arbre, la courroie ou le ventilateur sont accessibles.
• Ne jamais laisser pendre le câble du capteur externe près d'une pièce en rotation : il s'enroule et entraîne la main.
• Mesures à une seule main, l'autre libre, corps stable, pas de position en déséquilibre.
• Les carters et protecteurs restent en place et fermés pendant toute la durée des mesures.
• Protection auditive si le niveau sonore de la machine l'exige.
• En cas de bruit ou de comportement anormal : arrêt immédiat de la machine et appel du professeur.

Supports : moteur du ventilateur de l'Ecolpap et moteur de l'aquapompe.

• Capteur SKF Machine Condition Advisor CMAS 100-SL et son manuel
• Stéthoscope mécanique et stéthoscope électronique à casque
• Pied à coulisse ou réglet, pour relever le diamètre d'arbre au palier
• Marqueur ou pointeau, pour repérer les points de mesure
• Poste informatique avec le classeur de relevé (à télécharger sur cette page)
• Chiffon, papier libre