Essais de vibrations acoustiques

Les dispositifs de roulement sont courants dans les applications domestiques et industrielles. Le bon fonctionnement de ces dispositifs dépend en grande partie du fonctionnement régulier et silencieux des roulements. Dans les applications industrielles, ces roulements sont considérés comme des composants mécaniques critiques et un défaut dans le roulement, s'il n'est pas détecté à temps, entraînera une panne et peut même entraîner un arrêt de la machine. Les défaillances des roulements peuvent survenir pendant l'utilisation ou pendant le processus de fabrication. La détection de ces défauts est donc importante pour la surveillance de l'état et l'inspection de la qualité des roulements.

Différentes méthodes sont utilisées pour détecter les défauts de roulement. Ces méthodes sont généralement des mesures vibratoires et acoustiques, des mesures de température et des analyses de résidus d'usure. Parmi celles-ci, les mesures de vibrations acoustiques sont les plus utilisées. Diverses techniques telles que les mesures de vibrations dans les domaines temporel et fréquentiel, les mesures sonores, la méthode des impulsions de choc, les techniques de pression acoustique et d'intensité sonore et la méthode d'émission acoustique sont appliquées pour mesurer les réponses vibratoires et acoustiques causées par des roulements défectueux.

Les roulements agissent comme une source de vibrations et de bruit en raison d'un changement de compatibilité ou de la présence de défauts. Les roulements à éléments roulants chargés radialement génèrent des vibrations, même s'ils sont géométriquement parfaits. En effet, un nombre limité d'éléments roulants est utilisé pour supporter la charge. Le nombre d'éléments roulants et leur position dans la zone de charge changent avec la rotation du roulement, ce qui entraîne une variation périodique de la rigidité globale de l'ensemble de roulement. Cette variation de dureté produit des vibrations communément appelées vibrations à conformation variable. La direction variable des forces de contact exercées par les éléments roulants peut faire vibrer les roulements en mode tilt ou ring, même s'ils sont géométriquement parfaits.

Cependant, la présence d'un défaut entraîne une augmentation significative du niveau de vibration. Les défauts des roulements sont soit répartis de manière diffuse, soit localisés. Les défauts répartis comprennent la rugosité de surface, les ondulations, les sièges mal alignés et les éléments roulants hors dimensions. Ces défauts sont causés par des erreurs de fabrication, une installation incorrecte ou l'usure abrasive. La modification de la force de contact entre les éléments roulants et les chemins de roulement due à ces défauts répartis engendre une augmentation du niveau de vibration.

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