# Angle de pose de la masse de correction : le zéro, le sens et les positions fixes

> L'appareil a calculé : 6,4 g à 137°. C'est là que l'équilibrage se gâte le plus souvent. Le zéro de référence, le sens de comptage et le sélecteur « ajouter ou retirer » décident si la vibration baisse ou double. Nous détaillons ci-dessous chaque point et montrons comment le mode positions fixes fait disparaître le rapporteur du processus.

**En bref:** L'angle de la masse de correction se compte à partir de l'emplacement où était posée la masse d'essai : c'est là le 0°. Le sens de comptage suit le sens de rotation du rotor, sauf indication contraire du logiciel. Un sens inversé pose la masse en miroir, et la vibration augmente, au pire jusqu'au double de la valeur initiale. Le plus simple pour éviter cela est le mode positions fixes : l'appareil ne donne pas un angle, mais un numéro de pale ou de trou (Z1, Z2 … Zn) et une masse pour chacun, le rapporteur devient inutile.

Source: https://axiline.pt/fr/articles/angle-pose-masse-correction/  
Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com

## Le zéro de référence : là où était posée la masse d'essai

L'appareil ne sait pas où se trouve le « haut » de votre rotor. Il connaît un seul point de référence : l'endroit où vous avez posé la masse d'essai. C'est à partir de lui que se compte l'angle de correction. Le logiciel affiche « M1 = 6,4 g, f1 = 137° », et ces 137° se comptent à partir de la trace de la masse d'essai. Pas de la clavette. Pas de la verticale. Pas du repère réfléchissant du capteur de phase.

C'est pourquoi la masse d'essai doit non seulement être fixée, mais aussi repérée. Craie, marqueur, pointage, ruban adhésif : peu importe, tant que cela survit au démarrage et ne s'envole pas. En retirant la masse d'essai, vous perdez le point zéro si vous ne l'avez pas repéré à l'avance. Rien ne permet de le reconstituer ensuite : l'archive de l'appareil ne note pas l'angle « avant ».

Une habitude fait gagner du temps à la visite suivante. Posez la masse d'essai à la même position angulaire que le repère réfléchissant. Le zéro coïncide alors avec le repère, il reste toujours visible, et les coefficients d'influence peuvent être conservés et réutilisés : à partir des coefficients enregistrés, l'appareil calcule la correction en un seul démarrage au lieu de deux.

- [x] L'emplacement de la masse d'essai est repéré sur le rotor avant le premier démarrage
- [x] Le zéro coïncide avec le repère réfléchissant, si vous prévoyez de conserver les coefficients d'influence
- [x] La masse réelle et le rayon réel de la masse d'essai sont saisis dans le logiciel
- [x] Il est noté de quel côté de la machine vous regardez le rotor

> La phase F1 affichée par l'appareil n'est pas l'angle du point lourd (l'endroit où se concentre la masse en excès). C'est la phase du signal 1x — la vibration à la fréquence de rotation — par rapport au repère du capteur de phase. Elle ne permet pas de déterminer « à l'œil » où poser la masse. L'angle de correction ne provient que du calcul sur deux démarrages : l'initial et l'essai.

## Le sens de comptage : dans le sens de rotation du rotor

Le zéro est posé, reste le sens. Le Balanset-1A compte l'angle de correction depuis l'emplacement de la masse d'essai, dans le sens de rotation du rotor. La même règle numérote les positions fixes : Z1 se trouve là où était la masse d'essai, Z2 est la position suivante dans le sens de rotation.

« Dans le sens de rotation » semble sans ambiguïté, jusqu'à ce que vous fassiez le tour de la machine. Une rotation qui paraît horaire côté entraînement paraît antihoraire côté roue. La moitié des erreurs en miroir naît précisément ici : l'angle a été correctement reporté, mais depuis l'autre extrémité.

1. **Déterminez le sens de rotation à l'œil** — Donnez une brève impulsion au moteur, ou faites tourner le rotor à la main, et observez où il va. Ne vous fiez pas à la flèche sur le carter : elle a été dessinée au montage et a pu être inversée avec le couvercle, ou retirée lors d'une réparation.
2. **Dessinez une flèche à l'endroit où vous allez repérer** — À la craie sur le disque du rotor ou sur la bride, du côté d'où vous atteignez réellement le point de fixation de la masse. Comptez ensuite l'angle uniquement d'après cette flèche, et ne refaites plus le tour de la machine.
3. **Repérez le zéro et les graduations** — Appliquez un rapporteur depuis le repère zéro, dans le sens de la flèche. Sans rapporteur, mesurez la circonférence au ruban et divisez-la en parts égales : 30° sur un diamètre de 400 mm représentent environ 105 mm le long de la jante.
4. **Dites-le à voix haute avant de serrer** — « Le zéro est ici, la rotation va par là, 137° tombent ici. » Trente secondes de vérification coûtent moins cher qu'un arrêt de trop, un carter à redémonter et un nouveau démarrage.

> Le sens doit rester le même pendant tout l'équilibrage : quand vous posez la masse d'essai, quand vous posez la correction, et quand vous ajoutez des masses après le démarrage de contrôle. Si le logiciel fixe explicitement un sens dans ses réglages ou l'indique sur le diagramme polaire, suivez-le plutôt que votre habitude.

## L'erreur en miroir : pourquoi la vibration augmente

Voyons ce qui se passe physiquement. La masse de correction crée un vecteur censé annuler le vecteur du balourd initial : égal en intensité, opposé en direction. L'angle a été compté dans le mauvais sens, et la masse s'est posée en miroir par rapport au repère zéro. L'erreur angulaire n'est alors pas θ, mais 2θ, c'est-à-dire le double de l'angle calculé.

La masse est correcte, la direction non. Pour un système linéaire, la vibration résiduelle vaut approximativement 2 · V0 · sin θ, où V0 est la composante synchrone initiale. Cette géométrie simple montre quand l'erreur passe inaperçue, et quand elle frappe fort.

| Angle calculé θ | Erreur réelle 2θ | 1x résiduelle en cas de pose en miroir |
| --- | --- | --- |
| 10° | 20° | ≈0,35 × la valeur initiale : la vibration a quand même baissé |
| 30° | 60° | ≈ la valeur initiale : comme si rien n'avait été fait |
| 60° | 120° | ≈1,7 × la valeur initiale : c'est devenu pire |
| 90° | 180° | ≈2 × la valeur initiale : dégât maximal |
| 150° | 300° | ≈ la valeur initiale |
| 170° | 340° | ≈0,35 × la valeur initiale |

> Ne corrigez pas une pose en miroir avec une seconde masse posée au hasard. Retirez la masse, ramenez le rotor à son état initial, recalculez le repérage dans l'autre sens et reposez-la. L'appareil calcule un complément à partir de ce qui est réellement en place sur le rotor. Si la masse est en miroir, le calcul du complément dérivera aussi.

## Comment savoir que l'erreur porte bien sur l'angle

Le tableau ci-dessus explique une chose désagréable. Un petit angle calculé pardonne une erreur de direction, et vous ne la remarquerez pas : la vibration a baissé, le travail « a réussi ». Les angles entre 30 et 150° ne pardonnent pas, la masse en miroir y fait pire qu'avant. Le pire cas : un angle calculé de 90°, où la masse tombe pile sur le point lourd et double le balourd initial.

Le démarrage de contrôle aide à distinguer une erreur en miroir des autres causes de hausse de vibration. Regardez non seulement l'amplitude, mais aussi la phase de 1x.

Si 1x a augmenté et que la phase a nettement bougé, et que la vibration globale (le niveau général sur toutes les fréquences) a suivi 1x, vous vous êtes presque sûrement trompé dans l'angle ou dans le sélecteur « ajouter/retirer ». Si 1x est restée à peu près la même et que la globale a augmenté, l'angle n'y est pour rien : cherchez des fixations desserrées, un frottement, un défaut de roulement, un désalignement. L'équilibrage ne supprimera pas ce type de vibration.

Vérifiez à part la linéarité du système. La masse peut être correctement posée, et la vibration se comporter autrement que ne le prévoit le logiciel : cela arrive en résonance, sur un rotor élastique et sur des appuis qui changent de rigidité aux grandes amplitudes. Dans ce cas, un angle soigné ne suffira pas, et l'équilibrage doit attendre que la mécanique soit remise en ordre.

## Ajouter ou retirer du métal : le perçage tourne l'angle de 180°

Une masse ne peut pas toujours être soudée ou boulonnée. Sur les poulies, les meules, les roues de pompe et les roues sous carter fermé, il est plus commode de retirer du métal : percer, fraiser, meuler un rechargement.

Dans le logiciel, c'est le sélecteur « ajouter » / « retirer » (Add / Delete, en mode deux plans Removal) qui gère cela. Passez sur retirer, et l'appareil tourne automatiquement l'angle de 180°. La logique est simple : retirer une masse au point A équivaut à ajouter la même masse au point opposé.

### Le sélecteur oublié

L'appareil a donné un angle pour un ajout, et vous avez percé selon cet angle. C'est exactement une erreur de 180° : le métal est parti du côté léger, le balourd a environ doublé. L'un des scénarios les plus fréquents du « c'est pire après l'équilibrage ».

### Volume du trou pour la masse voulue

La masse est égale à la densité multipliée par le volume. Acier ≈7,85 g/cm³, fonte ≈7,2, aluminium ≈2,7. Un trou de Ø10 mm sur 10 mm de profondeur dans l'acier retire environ 6 g. Si un seul trou devient trop profond, percez-en plusieurs à côté.

### Où il ne faut pas percer

Dans les cordons de soudure, dans la paroi mince d'une roue, dans les congés, et dans les endroits où le trou deviendrait un concentrateur de contraintes ou ouvrirait une cavité interne. En cas de doute sur la résistance, ajoutez de la masse plutôt que d'en retirer.

### Le rayon change avec la méthode

On pose en général la masse au rayon maximal, alors qu'on perce là où il y a de la matière. Rayon plus petit, masse nécessaire plus grande : m₂ = m₁ · r₁ / r₂. Saisissez le rayon réel, mesuré au mètre ruban, pas le rayon théorique du plan.

> Retirer précisément la masse calculée au foret n'est presque jamais possible. Mesurez la profondeur et le diamètre réels du trou au pied à coulisse, calculez la masse retirée, saisissez la valeur réelle et faites un démarrage de contrôle. L'appareil proposera ensuite lui-même d'ajouter une masse ou de percer davantage.

## Positions fixes : un numéro à la place d'un angle

Voici la principale simplification. Sur la plupart des machines réelles, une masse ne peut de toute façon pas se poser à un angle quelconque. Il y a six pales, douze trous de boulons, huit rayons, et on ne peut fixer qu'à ces endroits-là. Un rapporteur, dans cette situation, ne fait que gêner : vous mesurez 137°, et la pale la plus proche se trouve à 120°.

Dans les réglages du Balanset-1A, c'est le paramètre « Weight attachment method » qui gère cela. « Circum » signifie que la masse peut se poser n'importe où sur la circonférence. « Fixed position » signifie que le nombre de points de fixation est fini, et vous saisissez leur nombre réel : 12 trous donnent un pas de 30°, 6 pales donnent un pas de 60°.

Ensuite, l'appareil ne parle plus en degrés. Sur l'onglet des résultats, vous voyez des numéros de position et une masse pour chacune : par exemple Z10 = 4,2 g et Z11 = 2,8 g. Z1 est la position où était la masse d'essai, la numérotation suit le sens de rotation du rotor.

- Rapporteur et tracé de la circonférence inutiles : vous comptez des pales, pas des degrés.
- L'erreur d'interpolation disparaît. L'appareil ramène lui-même l'angle calculé aux points de fixation réels, plutôt que vous ne le placiez « à peu près au milieu ».
- Le repérage peut être vérifié par une seconde personne sans appareil : « à partir de la pale marquée, la dixième dans le sens de rotation ».
- Le numéro de position s'inscrit sans ambiguïté dans le protocole. « Environ 137° » ne se reproduit pas un an plus tard, « Z10 et Z11 » le peut.

> Une chose reste néanmoins à votre charge : le sens de la numérotation. Il faut compter les positions dans le sens de rotation du rotor, et le mode positions fixes n'en dispense pas. Mais le vérifier est incomparablement plus simple que pour un angle : le sens de rotation se voit à l'œil, et le numéro de position est discret, on peut le recompter au doigt et le dire à voix haute. Marquez Z1 à la peinture et notez les numéros directement sur le rotor pendant que la masse d'essai est encore en place.

## Répartition de la masse entre deux positions voisines

L'angle calculé tombe presque jamais exactement sur une pale. L'appareil procède comme vous le feriez avec des vecteurs : il répartit la masse nécessaire sur deux points de fixation voisins. Deux masses à ces positions donnent le même vecteur résultant qu'une seule masse posée sous l'angle calculé.

La répartition se calcule selon la règle des sinus. Plus l'angle calculé est proche de l'une des positions, plus la masse s'y concentre. Exactement à mi-chemin entre les deux positions, les masses deviennent égales.

Cette répartition a un effet secondaire qu'il vaut mieux connaître avant l'intervention. La masse totale est toujours supérieure à une masse unique posée sous l'angle exact : deux vecteurs formant un angle entre eux ne s'additionnent pas arithmétiquement. Ce surcoût ne dépend que du pas entre positions, on peut l'estimer à l'avance.

- [x] Sur un ventilateur à 12 trous, la répartition est presque gratuite, inutile de se soucier du surcoût
- [x] Sur une roue à quatre pales, vérifiez à l'avance que les deux masses tiennent bien en place sans toucher le carter
- [x] La fixation et le point d'ancrage doivent supporter la masse augmentée, pas seulement la masse calculée
- [x] Si le surcoût gêne, ajoutez des positions : huit au lieu de quatre ramènent le surcoût de 41 à 8 %

| Nombre de positions n | Pas entre positions | Surcoût maximal de la masse totale |
| --- | --- | --- |
| 4 | 90° | jusqu'à +41 % |
| 6 | 60° | jusqu'à +15 % |
| 8 | 45° | jusqu'à +8 % |
| 12 | 30° | jusqu'à +3,5 % |
| 24 | 15° | jusqu'à +1 % |

> L'appareil ne répartit la masse qu'entre deux positions voisines. S'il a donné une masse importante pour une seule pale, ne l'étalez pas de votre propre initiative sur trois ou quatre voisines : le vecteur dérivera, et vous obtiendrez le même effet miroir, en miniature. Mieux vaut repérer des points de fixation supplémentaires si la construction le permet, augmenter le nombre de positions dans les réglages, et recalculer.

## Liste de vérification avant le démarrage de contrôle

- [x] La masse d'essai est retirée. Si le retrait est impossible, la case « conserver la masse d'essai » est cochée dans le logiciel, et la correction a été recalculée
- [x] Le zéro de référence est repéré sur le rotor et coïncide avec l'emplacement de la masse d'essai
- [x] Le sens de comptage correspond au sens de rotation, et a été vérifié du même côté de la machine que lors du repérage
- [x] Le sélecteur « ajouter / retirer » correspond à ce que vous avez réellement fait sur le métal
- [x] La masse réelle a été pesée et saisie, pas simplement reprise du calcul
- [x] Le rayon de pose est le rayon réel. À un autre rayon, la masse a été recalculée par m₂ = m₁ · r₁ / r₂
- [x] Le nombre de positions fixes dans le logiciel est égal au nombre réel de points de fixation
- [x] La masse est fixée aussi solidement qu'une masse permanente : soudure, boulon à contre-écrou ou dispositif d'arrêt

> La vibration a baissé, mais n'est pas entrée dans la tolérance : c'est un déroulement normal du travail, pas une erreur. Le logiciel proposera des masses complémentaires à ajouter à celles déjà posées. Le zéro et le sens ne changent pas pour autant : le comptage part toujours de l'emplacement de la masse d'essai. Et rappelez-vous que « dans la tolérance » dans le logiciel signifie une chose : la 1x résiduelle est inférieure à la valeur cible que vous avez saisie. L'état général de la machine s'évalue à part, sur la vibration globale en mm/s RMS dans la bande 10 à 1000 Hz. Vérifiez la partie applicable et l'édition de la norme pour votre machine.

## Si le temps manque pour gérer les angles sur place

Une erreur dans le repérage de l'angle coûte un démarrage de trop quand vous la remarquez, et une machine démontée quand vous ne la remarquez pas. Sur un ventilateur accessible, vous maîtriserez le repérage et le recalcul en deux visites. Sur un groupe qu'on arrête une fois par trimestre selon le planning de maintenance, en hauteur, sur une ligne chaude, il n'y a en général pas de droit à l'erreur.

Les ingénieurs d'AXILINE conçoivent et fabriquent les appareils Balanset et les utilisent eux-mêmes pour équilibrer sur site. Nous venons sur la machine, posons les capteurs sur les paliers, vérifions d'abord que la vibration vient bien du balourd et non d'un désalignement, d'un desserrage ou d'une résonance, et seulement ensuite équilibrons le rotor dans ses propres paliers : en un ou deux plans, avec des masses ou par perçage, par angle ou par positions fixes. Le résultat est remis sous forme de protocole avec la 1x initiale et résiduelle, et le détail de la masse posée et de son emplacement.

Si vous équilibrez vous-même, l'accompagnement sur l'appareil et sur le repérage des angles est inclus avec le Balanset-1A. Ordre de grandeur typique pour un ventilateur avec un pic 1x dominant : partant de ~12 mm/s, on descend réellement à ~1,5–2 mm/s. Personne ne le promet à l'avance. Le résultat dépend de l'état des appuis et des fixations, et du fait que le balourd soit ou non l'unique cause de la vibration.

Sources: [Spécifications fabricant Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/) · [Manuel d’utilisation Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 13373-5:2020](https://www.iso.org/standard/62202.html)

## Questions fréquentes

**À partir de quel point compte-t-on l'angle de pose de la masse de correction ?**

À partir de l'endroit où était posée la masse d'essai (d'étalonnage). C'est là que se trouve le 0°. Pas la clavette, pas la verticale, et pas le repère réfléchissant du capteur de phase, s'il ne coïncide pas avec la masse d'essai. Repérez cet endroit à la peinture ou à la craie avant le premier démarrage : une fois la masse d'essai retirée, rien ne permettra de reconstituer le zéro.

**Dans quel sens faut-il compter l'angle ?**

Dans le sens de rotation du rotor, sauf indication contraire du logiciel. La même règle numérote les positions fixes : Z1 là où était la masse d'essai, Z2 la position suivante dans le sens de rotation. Vérifiez le sens de rotation à l'œil et dessinez une flèche du côté de la machine où vous faites le repérage. Une rotation horaire côté entraînement paraît antihoraire côté roue.

**Pourquoi une erreur de sens fait-elle augmenter la vibration, plutôt que de la laisser inchangée ?**

La masse se pose en miroir par rapport au repère zéro, donc l'erreur angulaire réelle est le double de l'angle calculé, 2θ. Pour un système linéaire, la vibration résiduelle vaut environ 2 · V0 · sin θ. Pour un angle calculé de 30°, elle égale la valeur initiale ; à 60°, environ 1,7 fois plus ; à 90°, elle double. En dessous de 30°, la vibration baisse tout de même, et l'erreur passe facilement inaperçue.

**Faut-il un rapporteur pour poser la masse ?**

En mode « Circum », où la masse peut se fixer en tout point de la circonférence, un rapporteur ou un repérage au ruban est nécessaire. En mode « Fixed position », non : vous saisissez le nombre réel de points de fixation, et l'appareil donne des numéros de position (Z1, Z2 … Zn) et une masse pour chacun. Compter des degrés n'est plus nécessaire, vous comptez des pales ou des trous à partir de la position Z1 repérée.

**L'appareil a donné deux masses pour deux pales voisines. Est-ce normal ?**

Oui. L'angle calculé tombe rarement exactement sur une position, le logiciel répartit donc le vecteur nécessaire sur deux points de fixation voisins selon la règle des sinus. La masse totale est alors toujours un peu supérieure à une seule masse posée sous l'angle exact : jusqu'à +3,5 % pour 12 positions, jusqu'à +15 % pour 6 positions, jusqu'à +41 % pour 4 positions. Vérifiez que les deux masses tiennent bien en place sans toucher le carter.

**Comment faire si la masse n'a nulle part où se fixer et qu'il faut percer ?**

Passez le mode d'ajout à retrait (Delete / Removal). L'appareil tourne lui-même l'angle de 180°, car retirer une masse en un point équivaut à en ajouter une identique à l'opposé. Oublier ce sélecteur est l'erreur la plus coûteuse : vous obtenez exactement 180° d'écart et un balourd environ deux fois plus grand. Calculez le volume du trou nécessaire à partir de la densité du matériau, et mesurez la masse réellement retirée plutôt que la masse calculée.

**Peut-on déterminer l'angle de correction à partir de la phase de 1x, sans masse d'essai ?**

Non. La phase de 1x est la phase du signal par rapport au repère du capteur de phase, pas l'angle du point lourd. Le logiciel ne calcule l'angle qu'à partir du coefficient d'influence, obtenu sur deux démarrages : l'initial et l'essai. Une seule exception : si les coefficients de cette machine sont déjà enregistrés, un seul démarrage suffit. Mais alors les capteurs et le repère doivent être positionnés comme lors du premier équilibrage.