Elements de maintenance préventive des machines tournantes par analyse des vibrations

Abstract

Dans ce mémoire nous proposons un cadre structurel pour la surveillance et la détection des défauts des machines tournantes en vue de mettre en œuvre une maintenance conditionnelle par analyse vibratoire. Pour accomplir cette tâche, nous avons examiné en premier, les caractéristiques vibratoires d’un système rotor – paliers. Un modèle mathématique complet d’un système multi paliers a été présenté. L’effet gyroscopique et l’amortissement sont inclus dans l’analyse par le modèle en éléments finis. Par conséquent, les vitesses critiques (diagramme de Campbell), les seuils d’instabilité et la réponse dynamique du système à un défaut de balourd sont obtenus par le modèle mathématique développé. Dans la seconde partie, les possibilités de détection et de diagnostic par les techniques les plus utilisées sont discutées et comparées sur la base des résultats expérimentaux. En particulier, les nouvelles approches basées sur l’analyse du cepstre et du spectre d’enveloppe sont développées et comparées à l’analyse spectrale. Les résultats sont validés par des applications expérimentales sur un banc d’essai réalisé pour cet objectif, dans notre laboratoire. Ces outils ont été conçus dans l’environnement de programmation graphique LabVIEW. Cet environnement intègre des fonctions d’analyse des mesures comprenant le calcul de RMS, la détection de crêtes, l’analyse harmonique, le filtrage et les fonctions d’analyse de fréquence, aussi bien qu’un grand nombre de fonctions mathématiques et statistiques complexes