normes relatives à l`équilibrage dynamique
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normes relatives à l`équilibrage dynamique
NORMES RELATIVES À L’ÉQUILIBRAGE DYNAMIQUE Par John Harrell Formateur en milieu de travail Cave Creek, Arizona SOMMAIRE ANALYTIQUE Ce document traite de la norme d’équilibrage ISO 1940/1 en lien avec la norme AR100-1998 de l’Electrical Apparatus Service Association (EASA), intitulée Recommended Practice For The Repair Of Rotating Electrical Apparatus. Des comparaisons avec d’autres normes de l’industrie sont soulevées, en particulier avec la norme MIL-STD-167-1 (pour les navires), parfois appelée la « Navy spec », et la norme actuellement en vigueur à l’American Petroleum Institute (API). Des tableaux simples sont présentés, permettant de déterminer avec facilité le rapport de tolérance onces/pouces ou grammes/pouces de chaque surface pour toute armature symétrique. Puisque plusieurs instruments plus âgés ne lisent pas les données en onces ou en grammes, le document présente plusieurs méthodes pour convertir les mesures de déplacement prises en millièmes de pouce (mils) en onces/pouces ou grammes/pouces. On présente aussi la méthode précise permettant de s’assurer qu’un rotor est balancé selon la tolérance onces/pouces ou grammes/pouces recommandée. La norme ISO 8821 sur les clavettes et les rainures de clavette est aussi étudiée brièvement afin d’expliquer l’importance de choisir la bonne clavette demilongueur dans l’équilibrage des armatures moteur. INTRODUCTION Bien que certains centres de service utilisent la norme ISO G 2.5 dans l’équilibrage des rotors rigides, plusieurs continuent de mesurer les déplacements en millièmes de pouce et rencontrent des difficultés lorsque leurs clients demandent un équilibrage respectant un rapport onces/pouces ou grammes/pouces précis. L’EASA a établi ses normes selon la qualité d’équilibrage suivante : « L’équilibrage dynamique devrait se situer au niveau spécifié par le client. En l’absence d’un niveau exigé, un équilibrage dynamique respectant la norme de qualité G 2.5 (ISO 1940/1) devrait permettre à l’équilibreuse d’atteindre les plus bas niveaux de vibration possible… ». Avant de poursuivre avec les différents calculs ou les comparaisons de tolérance, il peut être utile de répondre à certaines questions fréquemment soulevées sur les mesures de tolérances lors de l’équilibrage par les employés en atelier. • Quel mal y a-t-il à mesurer le déplacement en millièmes de pouce? Nous utilisons les millièmes de pouce dans nos normes d’équilibrage depuis 25 ans! Il n’y a rien de mal à mesurer l’équilibrage en millièmes de pouce jusqu’au jour où un client vous demande de respecter un niveau de tolérance en utilisant une autre unité de mesure. Les millièmes de pouce sont une mesure de vibration, non pas une mesure de déséquilibre. Les armatures sont déséquilibrées par le poids (mesuré en onces, grammes ou livres), alors que le déplacement en millièmes de pouce découle précisément de cette masse en déséquilibre. Les mesures de déséquilibre se lisent en termes de masse et de rayon : en multipliant des onces par des pouces, on obtient un résultat en onces/pouces (ou en grammes/pouces ou grammes/millimètres). Afin de nous assurer du bon équilibrage d’un rotor, nous devons mesurer la masse en déséquilibre restante (résiduelle) en onces (ou en grammes). • Qu’entend-on exactement par onces/pouces (ou grammes/pouces)? Le déséquilibre est créé par un balourd sur le rotor qui se trouve multiplié par son rayon (onces pouces). Peu importe la vitesse à laquelle le rotor tourne, le déséquilibre demeure constant. Les forces transférées sur les paliers d’appui du rotor augmenteront selon la vitesse au carré, mais le déséquilibre (la masse) demeure le même. À la lumière de ces explications, il apparaît clairement que la tolérance mesurée en termes de déséquilibre (onces pouces) ne dépend aucunement de la vitesse de l’équilibreuse ou du déplacement vibratoire (en millièmes de pouce) ou encore de la vélocité (pouce/s). • Que veux dire G 2.5 dans la spécification de l’EASA et d’où vient ce terme? G 2.5 est simplement un nombre calculé. C’est une « valeur » permettant de produire un degré de vibrations acceptable sur une machine universelle en marche à l’intérieur de son propre environnement. La valeur numérique de « G » équivaut à la vélocité de vibration mesurée en mm/s (2,5 mm/s = 0,1 pouce/s) d’un rotor en appui libre. OBJECTIF DE L’ÉQUILIBRAGE Un des buts de l’équilibrage est de réduire la force qui s’impose sur les paliers. Si on élimine le balourd (en le meulant ou en le fraisant) ou si on ajoute du poids au point léger, on réduit la force centrifuge sur les paliers. La formule suivante illustre ce phénomène : 2 F C = 1,77 [t r/m in/1000] (u)(r) F C = force centrifuge sur les paliers (lb) u = masse en déséquilibre (oz) r = rayon de la masse en déséquilibre (po) Par exemple, si une masse déséquilibrée de 1,25 oz est ajoutée sur un rotor à un rayon de 6 pouces, la force résultante pour un rotor tournant à 2 000 tr/min serait de : 2 F C = 1,77 [2000 tr/min/1000 ] (1 ,25 oz)(6 po) = 53,1 lb en raison du déséquilibre Dès lors, une question s’impose : à quel point ces 53 livres additionnelles de force, causées par le déséquilibre, nuisent-elles à la durée de vie des paliers? La formule suivante, qui provient d’un manuel de SKF, est utilisée pour calculer la durée de vie ou la « valeur de vie » d’un roulement à billes SKF 209 : TN32-1 o Normes relatives à l’équilibrage dynamique 3 L10 = (a) [C/P] [16 667/N] L10 = durée de vie des paliers (heures) a = un facteur « d’ajustement » relié aux conditions de fonctionnement (normalement situé entre 1,5 et 2,0; 1,8 dans le cas présent) C = charge calculée du palier (7 460 lb dans cet exemple) P = charge radiale réelle (395 lb dans cet exemple) N = tr/min de la machine = 2 000 tr/min La durée de vie (L10) calculée pour ce palier précis est de quelque 101 000 heures, soit environ 11 ans et demi. Si on ajoutait notre charge en déséquilibre additionnelle de 53 b à la charge radiale (P) de 395 lb, la valeur de L10 serait réduite à 69 253 heures, soit 7,9 ans. Les 53 livres additionnelles de force provoquées par le déséquilibre réduisent donc la durée de vie du palier de 30 %! Les points suivants, portant sur la tolérance et le déséquilibre résiduel d’un rotor, se rapportent directement aux forces d’appui provoquées par le déséquilibre. On l’a vu, une telle charge en déséquilibre réduit de façon significative la durée de vie attendue des paliers. COMPARAISON DES NORMES D’ÉQUILIBRAGE La plupart des normes d’équilibrage se lisent comme suit : Uper = F x W/N Uper = F x (W/N) Uper = déséquilibre résiduel tolérable (permis) en oncespouces; parfois appelé Umax W = poids du rotor (lb) N = tr/min du rotor en fonction (sur terrain) F = un facteur ou un nombre (multiplicateur) utilisé pour déterminer le niveau d’onces-pouces NORME G 2.5 DE L’EASA Uper (total) = [6,015 x G] (W/N) En présence de rotors symétriques, il faut diviser le déséquilibre résiduel tolérable (Uper) par 2 pour calculer le niveau acceptable en onces-pouces pour chaque surface. OU Uper = [7,52] (W/N) onces-pouces par surface (pour un rotor symétrique simple) NAVY spec (MIL-STD-167-1) Umax = [4] (W/N) onces-pouces par surface W = poids total du rotor NORME DE L’API Umax = [4] (W/N) onces-pouces par surface W = charge statique du tourillon En comparant les formules plus haut, on voit que les normes API et Navy spec utilisent toutes deux la formule [4] (W/N). Toutefois, dans la formule de l’API, W* équivaut à la charge statique du tourillon, alors que W équivaut au poids total du rotor dans la formule Navy. Dans le cas d’un rotor symétrique, la norme API équivaut à la moitié de la Navy spec. Vous trouverez plus bas les trois normes comparées. * À un certain point, la qualité d’équilibrage sera affectée par d’autres facteurs, comme la précision des tourillons d’arbres. L’extrait suivant, tiré de la norme ISO 1940/1, doit attirer TN32-2 Fiche technique n 32 notre attention : « À l’intérieur des normes d’équilibrage G 1.0 et G 0.4, les exigences finales de qualité exprimées sont en fait un compromis entre les exigences techniques et ce qui est virtuellement possible… Afin d’effectuer un équilibrage selon la norme G 1.0, il est normalement nécessaire d’équilibrer le rotor sur ses propres paliers de fonction, à l’aide de systèmes d’entraînement à courroie, pneumatique ou autonome… Afin d’atteindre la norme G 0.4, l’équilibrage doit normalement être effectué avec le rotor monté sur ses propres bâti et paliers en respectant les conditions et températures de fonction… ». Par conséquent, si un client exige une tolérance répondant aux normes d’équilibrage G 1.0 ou G 0.4, le centre de service aurait avantage à discuter de façon plus précise de la tolérance désirée avec lui. CALCULS À PARTIR D’UN ÉCHANTILLON Nous pouvons rapidement comparer les normes EASA, API et Navy spec en définissant un rotor en échantillon. • 450 HP • Armature symétrique • Diamètre = 12 po • 3 600 tr/min • Poids total = 1 000 lb • Rayon de correction = 5 po NORME G 2.5 DE L’EASA (ISO) (ANSI) Uper = [7,52] (W/N) par surface W = 1000; N = 3 600 Uper = [7,52] (1 000/3 600) = [7,52] (0,278) Uper = 2,09 onces-pouces par surface À un rayon de 5 po, la masse requise serait de 2,09/5 po, soit 0,418 oz ou 11,87 g. NAVY spec (MIL-STD-167-1) Uper = [4] (W/N) par surface W = 1 000; N = 3600 Uper = [4] (1 000/3 600) = [4] (0,278) Uper = 1,11 once-pouces par surface À un rayon de 5 po, la masse requise serait de 1,11/5 po, soit 0,222 oz ou 6,3 g. NORME DE L’API Uper = [4] (W/N) par surface W = charge statique du tourillon = 500; N = 3 600 Uper = [4] (500/3 600) = [4] (0,1389) Uper = 0,555 once-pouces par surface La figure 1, plus loin, compare graphiquement les trois normes déjà mentionnées, tout en ajoutant d’autres normes ISO (G 1.0, 6.3, etc.) et la traditionnelle norme API (force = 10 % W/2). À un rayon de 5 po, la masse requise serait de 0,555/5 po, soit 0,111 oz ou 3,16 g. L’annexe 1 démontre une méthode simplifiée permettant de déterminer la tolérance au déséquilibre par surface selon la norme 2.5 de l’EASA. Si le poids du rotor et les tr/min sont connus, les tolérances en onces-pouces et grammes-pouces peuvent être trouvées rapidement en utilisant la formule ou le tableau. Des tableaux simplifiés supplémentaires peuvent être consultés au point de référence 2 (voir figure 1). o Fiche technique n 32 Normes relatives à l’équilibrage dynamique TN32-3 o Normes relatives à l’équilibrage dynamique S’ASSURER DU BON ÉQUILIBRAGE DU ROTOR Après que le rotor ait été équilibré à un niveau acceptable par l’équilibreuse, il peut être nécessaire de vérifier ou de s’assurer qu’il a bien été équilibré selon la tolérance oncespouces ou grammes-pouces demandée. De plus, puisque plusieurs instruments en atelier ne lisent pas les données en onces ou en grammes, il peut être nécessaire de convertir les mesures de déplacement, prises en millièmes de pouce, en valeur onces-pouces. Il existe plusieurs méthodes de conversion, bien que seulement trois sont présentées ici. Le temps requis pour vérifier ou s’assurer du bon équilibrage du rotor varie de quelques minutes (test 1) à 30-40 minutes (test 3). TEST 1 : MÉTHODE RAPIDE APPROXIMATIVE Le test rapide approximatif est l’approche la plus rapide permettant de voir si le rotor a bien été équilibré selon la tolérance onces-pouces demandée. Présumons que le client a spécifié un niveau d’équilibre du rotor de 0,5 once-pouces par surface. Convertissons 0,5 once-pouces en grammes-pouces, ce qui donne 14,2 grammes-pouces (0,5 x 28,4 g/oz). Cette tolérance équivaut à 2,37 grammes à un rayon de 6 pouces* (14,2 g -po/6 po = 2,37 g). * En présumant que le rayon de correction pour les poids d’équilibrage était de 6 po. Procédure, test 1 1. 2. 3. 4. 5. 2 Équilibrez à un niveau final, F = 0,4 mils (côté gauche, après l’équilibrage) 3 Masse totale de correction, CWT = 4,81 oz-po** (côté gauche; doit être en onces-pouces ou grammespouces). ** Note : Pour l’exemple au test 2, la masse totale de correction (gauche) pour équilibrer le rotor est de 0,74 once placée à un rayon de 6,5 po. Multipliez la masse par le rayon : 0,74 oz x 6,5 po = 4,81 oz-po. Si plusieurs masses sont nécessaires pour équilibrer le rotor, la masse totale de correction est la somme vectorielle de ces masses. (Voir annexe 2.) 4 La formule pour calculer le déséquilibre résiduel approximatif (Ur) est : Ur = (CWT)(F)/(O - F) = (4,81)(0,4)/(8,6 - 0,4) = 1,924/8,2 Ur = 0,235 once-pouces OU : Ur (grammes-pouces) = 0,235 oz x 28,4 gr/oz Ur = 6,66 grammes-pouces 5 Répétez le test pour le côté droit. TEST 3 : MÉTHODE PRÉCISE La méthode la plus précise permettant de s’assurer du bon équilibrage du rotor est parfois appelée la méthode de « relèvement ». Certains clients exigent que le test suivant (incluant le Équilibrez le rotor à un niveau acceptable en millièmes de pouce (mils), puis enregistrez les graphique) fasse partie de la procédure d’équilibrage de leur données en lecture finale. (Lecture finale pour le côté centre de services. Les instruments des machines à équilibrer peuvent lire les données en onces-pouces ou grammes-pouces; gauche = 0,3 mils à un angle de phase de 47 °.) cependant, si le calibrage des instruments semble douteux, Pesez un poids d’essai équivalant à la tolérance n’hésitez pas à utiliser ce test pour vérifier le calibrage. exigée. (Dans cet exemple, le poids d’essai exigé est de 2,37 g, soit 14,2 grammes-pouces, qui est la Procédure, test 3 tolérance demandée par le client, divisés par 6 po, ce Ce test devrait être effectué pour les deux côtés du rotor. Le qui donne 2,37 g.) déséquilibre résiduel (Ur) devrait être en deçà de la tolérance Ajoutez cette masse (2,37 g à un rayon de 6 po) sur la au déséquilibre exigée. surface à la gauche du point léger. Ensuite, faites 1. Équilibrez le rotor et enregistrez la vibration finale : tourner le rotor et mesurez l’angle de phase. F = 0,3 mils (gauche) Si la phase se modifie d’environ 180 ° (+/- 20 °) en 2. Déterminez un poids d’essai et un rayon afin de comparaison avec la lecture finale de 47 °, cela signifie produire une vibration d’environ 10 fois celle que le rotor est équilibré en deçà de la tolérance enregistrée en lecture finale (2 à 4 mils pour cet demandée. (Une modification de phase de 180 ° exemple). signifie que le poids d’essai est maintenant devenu le 3. Enregistrez ce poids d’essai sous la variable PE = ___ balourd et que le balourd résiduel est en deçà du onces-pouces ou grammes-pouces. (Pour cet exemple, niveau de tolérance.) le poids d’essai est de 10 g positionnés à un rayon de 7 Répétez ce test pour le côté droit. po, ce qui donne 70 g-po.) TEST 2 : MÉTHODE APPROXIMATIVE La méthode approximative permet de s’assurer du bon équilibrage du rotor sans avoir recours aux données vectorielles. Elle peut aussi être utilisée pour convertir les mesures de vibration (en mils) en mesures de déséquilibre de la masse (onces-pouces ou grammes-pouces). Procédure, test 2 1. Fiche technique n 32 Enregistrez la vibration originale, O = 8,6 mils (côté gauche, avant l’équilibrage). TN32-4 4. Localisez 8 à 12 points également espacés tout autour du rotor où le poids d’essai peut être fixé. Certaines procédures exigent le positionnement du poids d’essai à chaque 45 degrés (8 points); d’autres l’exigent à chaque 30 degrés (12 points). Dans notre exemple, nous utiliserons 8 points (à chaque 45 degrés). 5. Placez le PE à 0 °, faites tourner le rotor et enregistrez la vibration. (Vibration = 2,35 mils lorsque PE est à 0 °.) o Fiche technique n 32 6 Arrêtez le rotor et placez le poids d’essai 45 ° plus loin (ou 30 °). Faites à nouveau tourner le rotor et enregistrez la vibration. (Vibration = 2,20 mils lorsque PE est à 45 °.) 7 Continuez de déplacer le poids d’essai sur chaque point prévu et enregistrez les vibrations. Le dernier point devrait se situer à 0 ° (360 °) afin de vérifier la répétabilité des résultats. (Vibration = 2,34 mils.) 8 Schématisez les données de vibration comme il est illustré à la figure 2. Normes relatives à l’équilibrage dynamique L’objectif de cette convention est de démontrer qu’aucune rainure n’a été usinée sur l’arbre en comblant le vide avec une demi-clavette. Idéalement, la demi-clavette devrait être pleinement profilée et dotée d’un rayon de tête équivalant au rayon de l’arbre. Cependant, l’usage courant à l’intérieur des centres de service est de créer une demi-clavette en demi-hauteur ou en demilongueur. La demi-longueur est plus souvent choisie parce que les clavettes sont plus faciles à faire et se rapprochent de plus près de la valeur de déséquilibre de la clavette profilée. Les points suivants résument la convention ISO sur les clavettes d’arbre en demi-longueur pour les rotors rigides : 1. 9 Si la clavette a une coupe transversale carrée, coupez une longueur équivalant à 48 pour cent de la longueur finale de la clavette (figure 3). Sa valeur de déséquilibre se situera à moins de 2 pour cent d’écart de celle d’une clavette parfaitement profilée. Positionnez la clavette de façon à ce que son centre de gravité (CG) soit le même que celui de la clavette entière à l’intérieur de l’assemblage final. Reliez les points de données et identifiez les points maximal et minimal. Le schéma devrait ressembler à une onde sinusoïdale peu prononcée. 10 Calculez le déséquilibre résiduel réel (Ur) à l’aide de cette formule. Ur = [PE] (max - min)/(max + min) = [70] (2,66 – 2,05)/(2,06 + 2,05) = [70] (0,61/4,71) Ur = 9 grammes-pouces ou 0,32 once-pouces 2. Pour les clavettes à coupes transversales CONVENTIONS RELATIVES AUX CLAVETTES rectangulaires allant jusqu’à 5/16 po de largeur, la UTILISÉES POUR L’ÉQUILIBRAGE masse de la clavette demi-longueur devrait égaler 45 pour cent du poids final de la clavette. Pour les Le résumé suivant de la norme ISO 8821: 1989 présente les clavettes plus larges (> 5/16 po), la masse des conventions actuellement acceptées dans l’équilibrage des clavettes demi-longueur devrait égaler 54 pour cent de arbres et des rotors. Les clavettes jouent une part significative la clavette finale. Les valeurs de déséquilibre de ces dans le contrôle du déséquilibre d’un rotor. Par exemple, une clavettes demi-longueur se situeront à moins de 2 pour clavette de 4 x 7/8 x 7/8 pèse tout près de 14 onces. Si le rayon cent de la valeur idéale. reliant la clavette au centre de l’arbre est de 2 pouces, cette clavette représente 28 onces-pouces de déséquilibre. En prenant Des exemplaires de la norme ISO 8821: 1989, Key une armature de 1 000 livres avec une vitesse en fonction de 1 Conventions For Balancing sont disponibles auprès de l’American 800 tr/min, la norme G 2.5 de l’EASA (en reprenant la formule de Institute of Physics (voir les références bibliographiques). la page 2) se lirait comme suit : Uper = [7,52] (1000/1800) = [7,52] (0,556) = 4,18 onces-pouces/surface (Le déséquilibre causé par la clavette est presque 7 fois plus grand que la norme G 2.5!) De légères erreurs touchant les dimensions de la clavette (longueur ou hauteur) ou un malentendu sur la clavette requise par convention (demi-longueur, demi-hauteur ou profilée) peuvent provoquer des lectures de vibration inadmissibles en raison du déséquilibre causé par la clavette. La norme ISO exige l’utilisation d’une demi-clavette lors de l’équilibrage des composants d’un assemblage claveté. TN32-5 o Normes relatives à l’équilibrage dynamique RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES (en anglais seulement) 1. « Analysis Balancing Correspondence (ABC) Course », RIIR and On-Site Training,1996, www.balancingusa.com. 2. « API Standards », American Petroleum Institute, 2101, rue L, Washington, DC, 20037. 3. « Balancing Tips Nos. 101-107 », RIIR and On-Site Training, 1996-1997. 4. « Balancing Requirements Of Rigid Rotors: The Practical Application Of ISO 1940/1 », IRD Balancing, Columbus, OH, 614-885-5376, 614-847-7741 (fax), www.irdbalancing. com. 5. BERNHARD, D.L. « Key Conventions For Balancing: A Summary Of ISO 8821 », 1989. 6. « EASA AR100-2001: Recommended Practice For The Re- pair Of Rotating Electrical Apparatus », Electrical Apparatus Service Association, 1331, Baur Blvd., St. Louis, MO, 63132, 314-993-2220, 314-9931269 (fax), www.easa.com. TN32-6 Fiche technique n 32 7. « ISO Standards », Organisation internationale de normalisation, 1, rue de Varembe, CH 1211, Genève, 20, Suisse; aussi disponible auprès de l’American National Standards Institute (ANSI), 25, West e e 43 Rue Ouest, 4 étage, New York, NY, 10036, 212642-4900, 212-398- 0023 (fax), www.ansi.org. 8. « Key Conventions For Balancing, ISO Standard 8821:1989 », American Institute of Physics, One Physics Ellipse, College Park, MD 20740-3843, 301209-3100, 301-209-084 (fax), www.aip.org. 9. « Machinery Vibration And Balancing Reference Book », RIIR and On-Site Training, 1996, www.balancingusa.com. 10. « The Military Standard: MIL-STD-167-1 (Ships) », Department of the Navy, Naval Ship Systems Command, Washington, DC 20360. Note : Ce texte fut publié à l’origine en avril 2000. o Fiche technique n 32 Normes relatives à l’équilibrage dynamique ANNEXE 1 INDICATION PRATIQUE SUR L’ÉQUILIBRAGE 105 Formule 3 600 tr/min 1 800 tr/min 1 200 tr/min 900 tr/min 600 tr/min Déséquilibre permis par surface (oz-po) = 0,002089 x W 0,004177 x W 0,00627 x W 0,00835 x W 0,01253 x W Déséquilibre permis par surface (g-po) = 0,0592 x W 0,1184 x W 0,1776 x W 0,2368 x W 0,3552 x W W = poids du rotor (lb) EXEMPLES TOLÉRANCE AU DÉSÉQUILIBRE PAR SURFACE EN ONCES-POUCES ET GRAMMES-POUCES Rotor Poids (lb) 3 600 tr/min oz-po/ surface 250 500 1 000 2 000 2 500 4 000 5 000 7 500 10 000 15 000 0,522 1,045 2,089 4,177 5,223 8,356 10,45 15,67 20,89 31,34 1 800 tr/min g-po/ oz-po/ surface surface 14,8 29,6 59,2 118,4 148,0 236,8 296,0 444,0 592,0 888,0 1,044 2,089 4,177 8,354 10,44 16,71 20,89 31,33 41,77 62,66 g-po/ 1 200 tr/min oz-po/ g-po/ surface surface 29,6 59,2 118,4 236,8 296,0 473,6 592,0 888,0 1 184 1 776 PROCÉDURE Étape 1 Choisissez, en vous basant sur les tr/min, la formule appropriée plus haut afin d’équilibrer un rotor en respect avec la norme ISO G 2.5 et satisfaire aux recommandations de l’EASA (Recommended Practice For The Repair Of Rotating Electrical Apparatus). Étape 2 Pesez la masse du rotor et calculez la tolérance appropriée par surface à partir de la formule choisie. Étape 3 Lorsque la tolérance appropriée est calculée, divisez-la par le rayon où le poids sera ajouté. Exemple : La tolérance au déséquilibre pour un rotor de 1 000 livres fonctionnant à 3 600 tr/min est de 59,2 grammes-pouces par surface. Le rayon de l’anneau d’équilibrage est de 10 pouces. Poids = tolérance au déséquilibre/rayon = 59,2/10 = 5,92 grammes par surface. Étape 4 Équilibrez le rotor jusqu’à ce que vous atteigniez la tolérance au déséquilibre visée. 900 tr/min oz-po/ surface surface 1,568 3,135 6,270 12,54 15,68 25,08 31,35 47,03 62,70 94,50 44,4 88,8 177,6 355,2 444,0 710,4 888,0 1 332 1 776 2 664 2,088 4,175 8,350 16,70 20,88 33,40 41,75 62,63 83,50 125,3 600 tr/min g-po/ oz-po/ surface surface 59,2 118,4 236,8 473,6 592,0 947,2 1 184 1 776 2 368 3 552 3,133 6,265 12,53 25,06 31,33 50,12 62,65 93,98 125,3 188,0 g-po/ surface 88,80 177,6 355,2 710,4 888,0 1 421 1 776 2 664 3 552 5 328 ANNEXE 2 L’équilibrage demande normalement l’ajout (ou le retrait) de poids sur plusieurs points du rotor. La masse totale de correction (CWT) est égale à la somme (somme vectorielle) de ces poids. Plusieurs programmes conçus pour les calculatrices, les ordinateurs ou les instruments d’équilibrage prévoient une fonctionnalité « d’ajout » ou « de compilation » de poids afin d’ajouter les poids sans avoir à illustrer les vecteurs. La somme vectorielle des trois poids d’équilibrage utilisés dans cet exemple est de 12,7 g à un angle de 43 °. Notez que les poids de correction peuvent être ajoutés dans n’importe quel ordre à l’intérieur du diagramme vectoriel. (A + C + B) est équivalent à (A + B + C). La solution graphique offerte par le diagramme vectoriel concorde avec la solution informatique (calculée). Cette page peut être reproduite et placée à proximité de l’équilibreuse afin de servir de référence pour les opérateurs. TN32-7 o Normes relatives à l’équilibrage dynamique Fiche technique n 32 ANNEXE 3 : DÉFINITIONS DES TERMES D’ÉQUILIBRAGE* • Déséquilibre — une distribution inégale du poids d’un rotor autour de son axe rotatif. • Axe rotatif (ou axe de l’arbre) — la ligne droite joignant les centres géométriques des surfaces de tourillon. Il s’agit de l’axe rotatif attendu s’il n’y avait aucun déséquilibre. • • • Couple de balourds — les points de déséquilibre sont à la même distance du CG (A = B), mais sur des côtés opposés (180 °) du rotor. L’API se trouve en angle avec l’axe de l’arbre pour le couper au CG. Surfaces du tourillon — les parties de l’arbre du rotor en contact avec un palier ou en appui sur celui-ci. • Déséquilibre dynamique — une combinaison de balourds statiques et de couples de balourds. Surface de correction — toute surface perpendiculaire à l’axe de l’arbre sur lequel des corrections d’équilibrage sont effectuées. Lorsque c’est possible, les surfaces de correction devraient être déterminées aux endroits où le poids est plus concentré. Les chances de rencontrer une distribution inégale de la masse sont plus élevées là où le poids du rotor est concentré. Cette approche offre les meilleures chances d’effectuer les corrections sur la surface causant le déséquilibre. • Déséquilibre quasi-statique — une combinaison de balourds statiques et de couples de balourds dans laquelle l’API coupe l’axe de l’arbre ailleurs qu’au CG. Les balourds statiques et les couples de balourds sont situés sur la même surface. • Déséquilibre résiduel — déséquilibre de toute sorte encore présent (restant) après l’équilibrage. • Distribution du déséquilibre — les points de déséquilibre seront normalement distribués sur l’ensemble du rotor, mais il est possible de les simplifier en : • Équilibrage — ajuster la distribution de la masse du rotor de façon à la répartir également autour de son axe rotatif. • Un déséquilibre produit une force centrifuge qui cause une vibration. Cette vibration est utilisée pour détecter et mesurer le déséquilibre. • Centre de gravité (CG) — le point par rapport duquel tout le poids du rotor est également distribué. Axe principal d’inertie (API) — une ligne par rapport à laquelle la masse du rotor est également distribuée. Le CG se situe toujours sur l’axe principal d’inertie. • Balourds statiques — les points de déséquilibre sont répartis également par rapport au CG (A = B) et sur le même côté du rotor. L’API est déplacé de façon parallèle à l’axe de l’arbre. TN32-8 a) balourds statiques et couples de balourds constitués de trois vecteurs de déséquilibre présents sur trois surfaces précises; ou b) déséquilibre dynamique constitué de deux vecteurs de déséquilibre présents sur deux surfaces précises. * Le document ISO 1925, « Balancing Vocabulary », de l’Organisation internationale de normalisation offre des définitions pour la plupart des termes touchant l’équilibrage et l’équipement utilisé. Une copie de ce document est recommandée aux fins de référence et consultation additionnelle.