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Dynamique des rotors et mesures |
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Région définie par les {vibrations de type 1X ou 2X en amplitude et en angle de phase (en coordonnées polaires)} ou {la ligne des centres du rotor (en coordonnées cartésiennes)} permettant d’obtenir un indicateur important de la détérioration du rotor.
Moteur d’avion {turbine à gaz} choisi et modifié pour une utilisation industrielle
Procédure visant à positionner des composants de machine (paliers, rotor, carter, assise, tuyauterie, etc) les uns par rapport aux autres pour assurer un fonctionnement sur et efficace.
Appareil affichant les quantités et caractéristiques vibratoires en temps réel.
Angle entre la résultante vectorielle de toutes les charges radiales stationnaires agissant sur un rotor et une ligne reliant les centres des paliers et de l’arbre.
Injection de fluide, habituellement tangentielle, à l’intérieur du jeu situé entre un rotor et une partie fixe, dans la direction opposée à celle correspondant à l’entraînement du fluide par la rotation du rotor, pour améliorer la stabilité du rotor.
Acronyme pour un tracé d’amplitude de vibration filtrée et d’angle de déphasage en fonction du temps.
Réduction de la vibration latérale de type 1X d’un rotor par ajustement de sa répartition de masse radiale de manière à ce que la ligne des centres de masse se rapproche de la ligne des centres géométriques.
Palier générant une sustentation du rotor à partir d’un film fluide situé entre le rotor et la partie solide du palier
Palier à faible résultante de frottement obtenue à l’aide du mouvement de roulement mécanique de billes ou d’éléments tournants entre deux anneaux de guidage et généralement en présence de lubrification fluide.
Déformation plastique d’un arbre qui entraîne une courbure de la ligne des centres géométriques.
Ligne reliant les centres géométriques des sections d’un rotor
Axe principal d’inertie d’un rotor
Courant électrique généré dans un matériau conducteur d’un capteur de proximité quand celui ci se trouve en présence d’un champ éléctromagnétique.
Donnée ou signal qui représentent le signal original fourni par le capteur
Mesures sur une machine, sous conditions définies, utilisées pour la comparaison et la corrélation de mesures obtenues ultérieurement ou sous des conditions de fonctionnement différentes.
Stockage périodique de données statiques et dynamiques pour l’examen de leurs évolutions en fonction du temps.
Direction selon la ligne des centres géométriques ou selon la ligne autour de laquelle le rotor tourne (toute direction partant de tout point de la ligne des centres géométriques et perpendiculaire à sa tangente )
Roue, habituellement d’un seul tenant et fine dans la direction axiale, directement intégrée ou montée sur un arbre en rotation. Note: contrairement aux éléments d’arbre, les disques ne contribuent que par leurs masses et inerties (pas de contribution sur la raideur du rotor)
Sur une machine alternative, chute d’un piston dans un cylindre due à la détérioration d’un segment de piston.
Déplacement radial de la ligne des centres géométriques d’un rotor par rapport au centre géométrique d’un palier hydrodynamique.
En état stationnaire, rapport sans dimension entre l’excentricité d’un palier ou d’un joint labyrinthe et son jeu radial
Mesure des changements de position axiale d’un carter de machine par rapport à sa fondation induites par les changements de température durant les phases de montée et descente en vitesse.
Mesure de la position axiale d’un rotor par rapport au carter à une distance suffisante du roulement encastré, induite par la température, pendant les phases de montée et de descente en vitesse.
Vitesse à laquelle la force d’amortissement radiale du fluide tourne dans les jeux faibles entre un rotor et une partie fixe d’une machine tournante.
Rapport adimensionné de la vitesse circonférentielle moyenne du fluide sur la vitesse du rotor.
Force tangentielle induite par le fluide due aux variations de jeu en périphérie d’un rotor de turbine, dépendant linéairement des déplacements latéraux du rotor
Pour toute machine comportant des aubes mobiles ou {fixes} (turbine, compresseur axial, ventilateur, moteur à hélice, etc), fréquence de vibration potentielle, égale au nombre d’aubes que multiplie la vitesse du rotor.
Fréquence de vibration potentielle de toute machine comportant des engrenages, égale au nombre de dents de l’engrenage que multiplie la vitesse du rotor.
Capteur fixé sur un solide déformable, qui réagit aux changements de déformation.
Dans le cadre de l’équilibrage de rotor rigide, vecteur de la vibration de type 1X (amplitude et phase) induite par chaque masse d’essai divisé par le vecteur de masse d’essai, pour une vitesse du rotor donnée.
Vecteur d’influence dans le cas où le vecteur de vibration mesurée et le vecteur des forces de balourd sont sur le, ou proches du, même plan latéral le long de la lignes des centres du rotor
Cycle limite ou vibration latérale auto entretenue d’un rotor générés dans le cadre d’une interaction avec le fluide présent dans le palier ou joints labyrinthes. Note: 1. Apparaît après que le système est dépassé un seuil d’instabilité quand les composantes de raideur dynamique directe et croisée du rotor/fluide s’annulent. 2. Peut se produire dans les systèmes passifs (comme les pompes) quand tout type de fluide (huile, gaz, etc.) présent dans le jeu entre le rotor et le palier {joint labyrinthe} {stator} est entraîné par l’arbre dans un mouvement de rotation circonférentielle, ou dans les systèmes actifs (comme les turbines) quand l’écoulement axial du fluide introduit depuis l’extérieur entraîne un couple moteur du rotor et par conséquent crée un écoulement fluide circonférentiel. 3. De manière conventionnelle l’instabilités induite par le fluide est séparée en deux régimes appelés tourbillon et fouettement caractérisés par une précession directe.
Partie d’un rotor dans un palier à lubrification fluide.
1. Région angulaire autour d’un palier à éléments roulants où, du fait d’une force appliquée sur le rotor, il y a une force de compression maximale entre l’arbre et la bague extérieure du palier.. 2. Direction du chargement en régime permanent sur n’importe quel palier (y compris les paliers fluides).
Acronyme pour Transformateur Différentiel Variable Linéaire utilisé pour mesurer les dilatations du carter ou la position d’une valve.
Tracé en coordonnées cartésiennes des fréquences propres d’un rotor en fonction de la raideur de son palier, de la vitesse du rotor ou de n’importe quel autre paramètre.
Dans les procédures d’équilibrage des rotors, masse connue placée sur le rotor à une position connue et pour un régime de fonctionnement connu, qui permet de mesurer des changements sur la réponse en vibration de type 1X du rotor.
Tout matériau qui assure la transformation entre une énergie mécanique et une énergie électrique.
Variation en amplitude d’une porteuse d’un signal de vibration.
Variation en fréquence d’une porteuse d’un signal de vibration.
Trajectoire de la ligne des centres géométriques pendant le mouvement de précession.
Paire de tracés en coordonnées cartésiennes affichant le déphasage angulaire et l’amplitude des vibrations de type nX (n=1,2,3...) en fonction de la fréquence (c’est-à-dire de la vitesse du rotor).
1.Tracé du spectre avec les fréquences placées sur l’axe vertical, la vitesse du rotor sur l’axe horizontal et l’amplitude spectrale représentée par le diamètre d’un cercle (ou d’un carré) pour chaque point du tracé. 2. Tracé des fréquences propres latérales et en torsion d’un rotor en fonction des fréquences d’excitation possibles.
Tracé du spectre en trois dimensions avec la vitesse du rotor sur le troisième axe (vertical ou incliné). Note : Ce terme est parfois réservé pour un affichage en direct renouvelé sans interruption quand de nouveaux spectres sont générés.
Tracé de spectre étendu obtenu par l’utilisation de la forme d’onde temporelle des signaux des capteurs verticaux et horizontaux pour calculer les amplitudes des composantes avant et arrière (par rapport à la rotation du rotor pour chaque fréquence.
Représentation graphique en coordonnées polaires de la réponse d’un système utilisé pour évaluer sa stabilité. Note: Ce terme ne doit pas être utilisé pour décrire une présentation polaire similaire des données sous forme de vecteur des vibrations d’une machine.
Représentation graphique en coordonnées polaires du lieu géométrique du vecteur des vibrations de type nX (n=1, 2, ...) filtrées d’un rotor en fonction de la vitesse du rotor, habituellement pendant le démarrage et l’arrêt, ou en fonction du temps (en régime permanent).
Tracé en coordonnées cartésiennes représentant les amplitudes {phases} {le carré des amplitudes en vitesse } des composantes de vibration en fonction de la fréquence de vibration.
Tracé en coordonnées cartésiennes de la valeur instantanée d’un signal en fonction du temps.
Représentation graphique, en coordonnées cartésiennes ou polaires, d’une variable mesurée en fonction du temps.
Tracé similaire au tracé en cascade, excepté que l’axe vertical ou incliné porte couramment, à la place de la vitesse du rotor, le temps ou tout autre variable liée au temps.
Point sur une forme modale spécifique où la flèche de l’arbre est nulle.
1. Mouvement de la ligne des centres géométriques autour de la position d’équilibre statique dans le plan perpendiculaire à l’axe de spin, en n’importe quelle position axiale. 2. Vibrations latérales d’un rotor dans deux directions orthogonales du plan perpendiculaire de la ligne des centres géométriques du rotor.
Précession{fouet} {tourbillon} d’un rotor en sens opposé à son spin.
Précession {fouet} {tourbillon} d’un rotor dans le même sens que son spin.
Précession {fouet} {tourbillon} non synchrone à une fréquence inférieure {supérieure} à la vitesse du rotor.
Précession (le plus souvent causée par un déséquilibrage) dont la fréquence est égale à la vitesse du rotor.
Tout capteur or plus spécialement un capteur de proximité à courant de Foucault.
Généralement, dans les paliers à roulements, composant annulaire positionné entre les éléments roulants et le carter du palier.
Taux d’atténuation d’une amplitude et taux de changement en phase correspondant relatif aux fréquences au-delà {en deçà} d’un certain point.
Arbre pouvant porter des disques et monté sur des paliers le supportant.
Rotor comportant des paliers et des supports qui présentent des propriétés en raideur et en amortissement différentes dans les différentes directions latérales.
1.Distribution axiale des vibrations latérales filtrées suivant certaines directions à une vitesse de rotor spécifique. 2. Pour un rotor symétrique, une figure pleine tournant à une fréquence particulière autour de la ligne des centres du rotor. Note: C’est une caractéristique d’un rotor et de la distribution des forces latérales
Flèche relative du rotor à chaque position axiale en vibration libre pour chaque fréquence propre.
Rotor qui présente différentes distributions de masse et/ou de raideur par rapport aux différents axes du rotor.
Angle entre une ligne de référence arbitraire passant par le centre d’un palier et la ligne reliant les centres du palier et de l’arbre, mesuré dans la direction de rotation du rotor.
Rotor qui présente la même distribution de masse et/ou de raideur par rapport aux différentes lignes moyennes d’une de ses sections.
Bande de fréquence incluant les composantes fréquentielles les plus influentes dues aux défauts du rotor ou des éléments roulants mais excluant toutes les composantes fréquentielles significatives relatives aux défauts internes du palier, typiquement de 1/4 X jusqu’à 3X.
Correction électronique du signal de sortie d’un capteur pour compenser les erreurs induites par un faux-rond.
Composante de bruit dans le signal de sortie d’un système de capteurs de proximité, se répétant exactement à chaque tour du rotor, induit par des propriétés de conductivité électrique et de perméabilité magnétique non uniformes du matériau observé ou par des champs magnétiques locaux sur la surface circonférentielle du rotor.
1. Composante de bruit dans le signal de sortie d’un système de capteurs de proximité induite par des imperfections sur la surface du rotor. 2. Modification du jeu d’un capteur ne résultant ni d’un changement de position de la ligne des centres du rotor ni du mouvement dynamique du rotor.
Combinaison d’un faux rond électrique et d’un faux-rond mécanique mesurée à une vitesse de rotor pour laquelle les effets dynamiques associés à la rotation sont négligeables.
Elément tournant fournissant de la masse, de la raideur et de l’amortissement.
Rapport entre l’amplitude d’un signal et l’amplitude du bruit contenu dans ce signal.
Matérialisation d’une détérioration sérieuse d’un palier lorsqu’un copeau ou un morceau de métal est arraché d’une des pistes du palier à roulement ou d’un élément roulant.
Amplitude (en valeur absolue) d’un vecteur vitesse.
Vitesse de rotor égale à n’importe quelle fréquence propre des modes de vibration de flexion latérale d’un rotor excité par son déséquilibrage.
Vitesse à laquelle les vibrations latérales de résonance d’un rotor apparaissent à la fréquence 2X du fait d’une force latérale constante (par exemple la force de gravité agissant sur un rotor horizontal) si le rotor est latéralement non symétrique. Note: Les vibrations 2X correspondantes peuvent être des symptômes significatifs d’un rotor fissuré ou d’autres défauts induits par des non linéarités d’un rotor non-symétrique.
Vitesse à laquelle un rotor tourne à un instant donné, généralement exprimée en tours par minute (tpm) ou par seconde (tps) ou en Hertz (Hz). Note: Lorsqu’elle est comparée à une fréquence, la vitesse d’un rotor est exprimée uniquement en tps ou en Hz.
Vitesse d’un rotor faible à laquelle les effets dynamiques associés à la rotation sont négligeables, typiquement moins de 10% de la première fréquence propre.
Dans l’étude des paliers à éléments roulants, la gamme de fréquence qui contient les fréquences primaires de défaut de palier et leurs harmoniques.
Rotation d’un rotor autour de sa ligne des centres avec une vitesse de rotor.
Dans l’équilibrage dans un plan unique, position angulaire du vecteur de déséquilibre, (résultante de la distribution des balourds) d’un rotor dans son plan latéral spécifique.
Dans l’équilibrage d’un rotor rigide, position sur la surface de l’arbre sous un capteur de proximité définie lorsque le signal filtré des vibrations de type 1X délivré par le capteur atteint sa valeur crête positive.
Etat d’une machine tournante lorsque le mouvement de rotation de tous les éléments tournants et l’équilibre en régime établi des parties fixes ne sont pas accompagnés par divers modes de vibrations présentant des amplitudes dépassant des niveaux admissibles prescrits.
Tourbillon de fluide présentant un écoulement détaché de l’extrémité des aubes ou aubage d’une machine tournante.
Composante de la raideur dynamique d’un système mécanique s’opposant linéairement à la force dynamique appliquée.
Composante de la raideur dynamique d’un système mécanique s’opposant perpendiculairement (déphasage de 90°) à la force dynamique appliquée et contenant des effets gyroscopiques potentiels du système, de l’amortissement hystérétique et des forces tangentielles générées par le fluide..
Capteur de température composé de deux fils de métal différent, lesquels, lorsqu’ils sont chauffés ou refroidis, fournissent une différence de potentiel électrique proportionnelle à l’extrémité de leur jonction.
Valeur d’une quantité ou d’un paramètre (le plus souvent, la vitesse de rotor) à laquelle apparaissent des vibrations auto-excitées.
Appareil permettant de convertir l’amplitude d’une quantité en une autre quantité, utilisé comme source d’un signal utile.
Ensemble de capteurs composé d’un capteur de proximité et d’un capteur de vitesse positionné radialement au même point sur le carter d’un palier d’une machine.
Capteur produisant une impulsion électrique en tension à chaque tour d’un rotor, utilisé principalement pour mesurer la vitesse de rotor et comme référence dans la mesure de l'angle de phase des vibrations.
Capteur sans contact mesurant le mouvement de déplacement et la position d’une surface observée relativement à la position de montage du capteur.
Capteur mesurant le mouvement d’un rotor en référence à la position de montage du capteur, traditionnellement le palier ou le carter du palier.
Tout capteur de vibration capable de mesurer la vibration absolue d’un objet.
1. Distribution de masse inégale dans un système tournant. 2. Condition lorsque la ligne des centres de masse d’un rotor ne coïncide pas avec sa ligne des centres géométriques. 3. Excentricité d’un centre de gravité local d’un rotor par rapport à son axe de rotation non perturbé. 4. Produit de la masse locale d’un rotor par l’excentricité de son centre de gravité par rapport à son axe élastique. 5. Masse effective qui induit des vibrations latérales synchrones.
Vibration d’un rotor ou de son carter dans la direction perpendiculaire à sa ligne des centres.
Vibration d’un rotor mesurée par rapport à une référence choisie, habituellement un palier ou son carter.
Vibrations auto-excitées d’un rotor sous la forme d’une précession à une fréquence (constante or quasiment constante relativement à une vitesse de rotor variable), généralement proche d’une des fréquences propres du système.
Violente précession inverse induite par le frottement annulaire entier d’un rotor sur son support mécanique circonférentiel {palier support} avec un fort frottement sec par lequel la fréquence est proche d’une des fréquences du système correspondant couplé rotor / support {palier support} / stator.
Fouet direct auto-excité induit par le fluide à une fréquence proche d’une fréquence propre d’un mode de vibration de flexion latérale du rotor.
Fouet direct induit par de l’amortissement interne / de structure de type hystérétique sur un rotor élastique.
Vibrations auto-excitées d’un rotor sous la forme d’une précession de rotor à une fréquence proche d’un fréquence proportionnelle à la vitesse de rotor variable.
Tourbillon fluide subsynchrone, généralement inverse d’un rotor de turbine à des vitesses élevées dû à des forces aérodynamiques déstabilisantes sur les aubes.
Précession directe induite par le fluide présentant un coefficient de proportionnalité proche du rapport de la vitesse circonférentielle moyenne du fluide dans un palier {support}{périphérie} d’un rotor, par laquelle la fréquence de tourbillonnement correspond à l’une des fréquences propres liées au fluide du système rotor / fluide.
Tourbillon {fouet} fluide subsynchrone, présentant une position excentrée marquée pendant la précession d’un rotor dans ses paliers à film d’huile.
Tourbillon {fouet} fluide induit par un écoulement de vapeur dans le jeu entre les aubes et le carter d’une turbine à vapeur.
Dans un signal de vibration complexe, notation utilisée pour désigner la composante qui apparaît à la vitesse de rotor {n étant un multiple de la vitesse de rotor, entier ou fractionnaire}.