# Comment équilibrer un ventilateur : la marche à suivre sur le site d'exploitation

> Le ventilateur s'est mis à vrombir après le nettoyage de la roue, mais personne ne vous laissera démonter la roue : gaines, caisson, courroies, l'équipe est en plein poste. La bonne nouvelle, c'est qu'on équilibre le ventilateur directement dans ses propres paliers, en deux ou trois démarrages. La mauvaise, c'est que la moitié des roues qu'on amène « à l'équilibrage » doivent d'abord être lavées, resserrées et inspectées. Voici la marche à suivre qui élimine le superflu.

**En bref:** On équilibre le ventilateur sur site, dans ses propres paliers. Vous placez deux capteurs de vibration sur les paliers, un capteur de phase laser sur le repère réfléchissant de l'arbre du ventilateur, vous faites tourner la machine à son régime de service et vous comparez la vibration globale (le niveau total toutes fréquences confondues) à la composante 1x — la vibration exactement à la fréquence de rotation. Si le 1x représente l'essentiel, le balourd est réel : viennent ensuite la masse d'essai, le calcul, la pose des masses sur les pales utilisées comme positions fixes, puis un démarrage de contrôle. Avant tout cela, une roue propre, une fixation bien serrée, des pales intactes et une transmission par courroie en bon état sont indispensables.

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

## En quoi un ventilateur diffère des autres rotors

Les ventilateurs et les extracteurs de fumées génèrent le plus de demandes d'équilibrage, pour une raison simple : une grande roue, une veine d'air ouverte et de l'air chargé de poussières. Ici, le balourd n'est pas un défaut de fabrication, mais le résultat de l'exploitation.

Cela dit, équilibrer un ventilateur est plutôt pratique. La vitesse est basse : 700–1500 tr/min pour la plupart des ventilateurs centrifuges, plus rarement 3000. Le rotor est rigide : sa fréquence de service se situe bien en dessous de la première vitesse critique — la vitesse à laquelle le rotor entre dans sa propre résonance. Les coefficients d'influence (le lien « on pose une masse, la vibration change ») sont donc stables, et le calcul converge dès un seul démarrage d'essai par plan.

Le balourd résiduel n'est pas qu'une question de bruit. C'est une force tournante qui sollicite les roulements, le montage de la roue et les soudures, au même titre que la tension de la courroie et le poids du rotor. Le calcul de durée de vie selon l'ISO 281 ne la verra pas, à moins que vous ne l'y ayez intégrée.

### Roue en porte-à-faux

Sur la plupart des ventilateurs, la roue est montée en porte-à-faux au-delà des deux paliers. Une masse placée près du flasque agit sur les deux à la fois, parfois plus fortement sur le palier le plus éloigné. D'où un schéma classique : après correction sur un plan, il reste un résidu notable sur le second palier.

### Transmission par courroie ou entraînement direct

Placez le repère et le capteur laser sur l'arbre du ventilateur, pas sur celui du moteur. Avec une transmission par courroie, la vitesse de la roue est différente, et un repère sur le moteur ferait ressortir la mauvaise fréquence.

### Encrassement et érosion

Poussière, cendres, fibres et résine se déposent sur les pales de façon inégale, et les particules abrasives usent les bords d'attaque. Le balourd évolue ainsi en quelques semaines, et en quelques heures seulement sur un gaz chargé.

### Les pales comme positions toutes prêtes

Les pales, les trous d'origine et les goussets du flasque arrière forment une grille toute prête de positions fixes. Dans ce mode, l'appareil n'indique plus « 137° » mais « position Z4, 8 g », ou répartit la masse entre deux pales voisines.

> Une fréquence à repérer d'emblée : la fréquence de passage des pales, BPF = z · f_rotation, où z est le nombre de pales. Elle est toujours présente et normale en soi. Son augmentation signale un problème d'écoulement à l'entrée ou une usure inégale des pales, et ne se corrige pas avec des masses.

Sources: [ISO 13373-5:2020](https://www.iso.org/standard/62202.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## Ce qu'il faut vérifier avant de sortir les masses

La tentation est compréhensible : arriver, poser les capteurs, jeter une masse. Sur les ventilateurs, cela finit par une machine qui recommence à vrombir une semaine plus tard. La tournée d'inspection prend un quart d'heure et détermine s'il vaut même la peine de lancer la procédure. On commence par ce qui se vérifie à la main, machine arrêtée et consignée.

- [x] Fixations du carter et des paliers : boulons des paliers, des pattes du carter et du châssis. Un desserrage produit un peigne d'harmoniques 2x, 3x et au-delà, ainsi qu'une phase instable (l'angle de la vibration par rapport au repère sur l'arbre) — dans cet état, il n'y a rien à équilibrer
- [x] Montage de la roue sur l'arbre : jeu au niveau de la clavette, moyeu abîmé, douille conique desserrée. Tout jeu signifie une réparation, pas un équilibrage
- [x] Pales : fissures au pied et dans les soudures, bords déformés, amincissement par usure, plaques anti-usure arrachées
- [x] Propreté de la roue des deux côtés des pales et à l'intérieur du flasque. Une couche de 2–3 mm sur un seul secteur donne déjà un balourd notable, presque invisible de l'extérieur
- [x] Courroie et poulies : faux-rond au comparateur, usure des gorges, parallélisme, tension conforme aux instructions du fabricant. Une poulie excentrée produit une vibration exactement à 1x et se fait passer pour un balourd
- [x] Structure porteuse : fissures dans le châssis et les goussets, scellement desserré, tassement de la fondation, plateforme trop souple
- [x] Protections et sécurité : comment s'ouvre la trappe de visite, comment le démarrage est consigné, qui détient la clé. Poser une masse sans consignation du démarrage, ce n'est pas de l'équilibrage, c'est un accident

> Le point le plus souvent oublié : le régime de fonctionnement réel. Équilibrez à la vitesse et à la position de registre où le ventilateur travaille effectivement. Une mesure volet fermé et un fonctionnement volet ouvert donneront des vibrations différentes : le point de fonctionnement change, tout comme la charge aérodynamique.

## Roue encrassée, usée ou fissurée

C'est la principale raison pour laquelle un équilibrage de ventilateur ne tient pas. Le calcul part du principe que la masse du rotor est fixe et constante. Une roue d'extracteur de fumées couverte de dépôts de cendres ne répond pas à cette hypothèse.

La règle est simple : on lave d'abord, on mesure ensuite. La roue se nettoie entièrement, pas seulement là où le dépôt est visible. Un nettoyage partiel aggrave souvent la situation : vous retirez le dépôt d'un seul secteur et augmentez le balourd au lieu de le réduire.

### Encrassement

Après le nettoyage, la vibration augmente parfois au lieu de diminuer. C'est normal : vous avez retiré une masse qui équilibrait la roue par hasard. La conclusion n'est pas « ne pas nettoyer », mais « équilibrer après nettoyage ».

### Érosion

Les particules abrasives usent les bords plus vite là où la vitesse locale de l'écoulement est plus élevée. La roue s'amincit de façon inégale, et continue de s'amincir : vous posez une masse, et le balourd revient un mois plus tard. En cas d'amincissement critique, les pales sont réparées ou la roue remplacée, et l'équilibrage devient l'opération finale.

### Fissure

Une fissure au pied d'une pale, dans une soudure ou dans la paroi arrière, c'est un arrêt immédiat. L'équilibrage la masquerait : la vibration baisserait, et le seul signe extérieur disparaîtrait. La pale se répare selon la méthode du fabricant, ou la roue se remplace.

### Décollement d'un dépôt

Un saut brutal du 1x en cours de fonctionnement, sans changement de régime, est le signe typique d'un morceau de dépôt qui s'est détaché : l'amplitude et la phase changent en même temps. Si cela survient après un équilibrage, les coefficients d'influence conservés permettent de recalculer la correction sans nouveaux démarrages d'essai.

> Comment distinguer en cinq minutes un balourd stable d'un balourd instable : deux ou trois démarrages successifs à la même vitesse, en comparant l'amplitude et la phase du 1x. Sur un rotor rigide et propre, la phase se répète à quelques degrés près. Si elle varie de dizaines de degrés, cherchez la cause : encrassement, jeu de montage, résonance, flexion thermique de l'arbre.

## Capteurs, repère et mesure initiale

Placez les deux capteurs de vibration sur les paliers du ventilateur, au plus près du roulement lui-même, sur le métal et non sur le carter. La fixation doit être rigide : goujon dans un emplacement préparé, ou aimant sur une surface plane et décapée. Un capteur sur le carter mesurera la vibration du carter, ce qui est un tout autre chiffre.

La direction est radiale, généralement horizontale : sur les ventilateurs montés sur châssis, c'est le plus souvent la vibration horizontale qui est maximale. Gardez la même direction sur tous les démarrages, sinon les phases ne seront pas comparables. Mesurez l'axial séparément, une seule fois : une vibration axiale élevée évoque plutôt un désalignement.

Le capteur de phase laser se vise sur le repère réfléchissant. Collez-le sur une zone propre et dégraissée de l'arbre du ventilateur, une seule bande, strictement : une seconde bande ferait apparaître une vitesse deux fois trop élevée. Veillez à ce que le laser n'accroche pas un reflet parasite sur la portée de l'arbre ou la rainure de clavette, et vérifiez la vitesse par rapport à la plaque signalétique ou par un calcul à partir des diamètres des poulies.

Le premier démarrage est le démarrage initial. Laissez la machine atteindre son régime, puis relevez la vitesse, la vibration globale en mm/s RMS (valeur efficace), l'amplitude et la phase du 1x sur chaque palier, ainsi que le spectre — la décomposition de la vibration par fréquence.

- [x] La part du 1x dans la vibration globale. 9 mm/s de vibration globale pour 2 mm/s sur le 1x : ce n'est pas un problème de masses — un équilibrage parfait n'en retirerait que deux, il en resterait près de neuf
- [x] La répétabilité de la phase du 1x entre deux démarrages — à quelques degrés près
- [x] Les phases sur les deux paliers : proches, elles indiquent un balourd statique (un point lourd d'un côté de la roue) ; en opposition de phase, un balourd de couple (deux points lourds aux extrémités opposées, décalés l'un par rapport à l'autre)
- [x] Le spectre : le 1x domine-t-il, ou voit-on à côté un 2x marqué, un peigne d'harmoniques, une fréquence de passage des pales élevée, des composantes subsynchrones (en dessous de la fréquence de rotation) ?
- [x] Résonance : au ralentissement, l'amplitude décroît-elle progressivement, sans pic étroit ni rotation de phase d'environ 180° ?

> La lecture du spectre et la distinction entre vibration globale, 1x et phase sont traitées dans des articles séparés. Il suffit ici de retenir la conclusion : équilibrer un ventilateur a du sens lorsque l'essentiel de la vibration provient d'un pic à la fréquence de rotation.

## Un plan ou deux

Calculez L/D, où L est la largeur de la roue entre les plans de correction possibles, et D le diamètre dans la zone de pose des masses. Le détail de cette règle se trouve dans un article séparé consacré à un ou deux plans ; voici ci-dessous un aperçu pratique appliqué aux ventilateurs.

| Type de roue | Plans | Pourquoi |
| --- | --- | --- |
| Roue centrifuge étroite, L/D inférieur à 0,5 | Un | Se comporte comme un disque, le balourd statique domine. Un seul démarrage d'essai suffit |
| Roue large, à double aspiration, L/D supérieur à 0,5 | Deux | Sinon il restera un balourd de couple : une seule masse ne peut pas réduire la vibration sur les deux paliers |
| Ventilateur axial, pales sur le moyeu | Généralement un | La roue est courte. Mais vérifiez l'angle de calage des pales : une dispersion produit un déséquilibre aérodynamique, pas massique |
| Roue montée entre les deux paliers | Deux | Les plans sont accessibles des deux côtés, les deux paliers sont chargés de façon comparable |
| Après correction sur un plan, il reste un niveau élevé sur le second palier | Deux | Signe d'une composante de couple : passez à un calcul à deux plans |

> La vitesse de rotation entre également en jeu. Un ventilateur à 1000–1500 tr/min est un rotor rigide, et l'équilibrage dans ses propres paliers fonctionne comme prévu. Une machine fonctionnant près de sa première fréquence critique se comporte comme un rotor flexible : deux plans ne suffisent pas toujours, et l'approche est différente. Vérifiez l'applicabilité selon l'édition en vigueur de l'ISO 21940-12.

Sources: [ISO 21940-12:2016](https://www.iso.org/standard/50429.html)

## Étape par étape : du démarrage initial au protocole

1. **Vibration initiale** — La machine tourne à son régime et dans son mode de fonctionnement habituels. L'appareil enregistre la vitesse, l'amplitude et la phase du 1x sur les deux paliers, la vibration globale et le spectre. C'est ici que vous décidez : équilibrer, ou chercher une autre cause.
2. **Positions et rayon** — Arrêtez et consignez la machine. Numérotez les pales ou les trous dans le sens de rotation : Z1, Z2 … Zn. Mesurez le rayon auquel vous fixerez réellement la masse, entrez le nombre de positions et le rayon dans le logiciel. Ensuite, l'appareil répond par un numéro de position, et non par un angle.
3. **Masse d'essai sur le premier plan** — Pesez la masse, fixez-la en position Z1 aussi solidement que vous fixerez la masse définitive, saisissez la masse réelle et le rayon. Critère d'un démarrage d'essai valable : l'amplitude du 1x a changé d'au moins 20–30 %, ou la phase d'au moins 20–30° ; l'appareil indique lui-même si le résultat est valable. Si le changement est faible, augmentez la masse, saisissez la nouvelle valeur et recommencez.
4. **Masse d'essai sur le second plan** — Uniquement pour deux plans. Déplacez la masse comme l'indique le logiciel, et répétez la mesure. Au total : un plan demande deux démarrages, deux plans en demandent trois.
5. **Masses et positions de correction** — Le logiciel indique la masse et la position à poser pour chaque plan. En mode positions fixes, il répartit lui-même la masse entre deux pales voisines, et pour une correction par enlèvement de métal, il calcule le diamètre et la profondeur du perçage. Si aucun emplacement n'est disponible dans le plan calculé, un recalcul vers un autre plan est possible.
6. **Fixation des masses de correction** — Le zéro de référence se trouve là où était la masse d'essai. Vous retirez ou laissez la masse d'essai elle-même en suivant strictement l'indication du logiciel. Le rayon est celui que vous avez saisi : posez la masse plus près du centre, et son effet sera plus faible que prévu par le calcul.
7. **Mesure de contrôle** — Même vitesse et même régime que lors du démarrage initial. Le 1x doit chuter nettement. Si l'objectif n'est pas atteint, le logiciel proposera d'ajouter de petites masses à celles déjà en place ; c'est l'équilibrage trim (ajustement fin), en général une ou deux itérations.
8. **Consignation du résultat** — Consignez la vibration initiale et résiduelle par palier et par direction, la vitesse, le régime, les masses et les numéros de position des masses. Les données restent dans l'archive de l'appareil. Sans les chiffres initiaux, vous ne verrez pas la tendance lors de la prochaine tournée.

> « Dans la tolérance » dans le logiciel signifie une seule chose : le 1x résiduel est inférieur à la valeur cible que vous avez saisie. L'état global de la machine s'évalue par la vibration globale en mm/s RMS dans la bande 10–1000 Hz, selon la partie applicable de l'ISO 20816, tandis que la qualité de l'équilibrage du rotor s'évalue par le balourd résiduel en g·mm/kg selon les classes G (classes de précision d'équilibrage) de l'ISO 21940-11. L'appareil calcule la tolérance par classe G si vous saisissez la masse du rotor, la vitesse et le rayon. Quelle partie et quelle édition de la norme s'appliquent à votre ventilateur : à vérifier séparément, car les machines à transmission par courroie et les petits groupes comportent des réserves. Le détail des trois tolérances fait l'objet d'un article séparé.

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

## Avec quoi fixer la masse sur la roue du ventilateur

Une masse qui se détache, ce n'est pas un équilibrage raté, c'est un carter transpercé. Fixez la masse de correction comme si elle devait rester en place pendant toute la durée de vie de la roue.

| Méthode | Où l'utiliser | Ce qu'il faut craindre |
| --- | --- | --- |
| Boulon et écrou dans un trou d'origine | Trous du flasque arrière, goussets, jante de la roue. C'est souvent la meilleure option | Le freinage de l'écrou est obligatoire. Percer un nouveau trou dans une pale sans l'accord du fabricant est interdit : c'est un élément porteur |
| Soudage d'une plaque | Roues en acier, où la soudure est autorisée et accessible | Déformation thermique d'une pale fine, voilage de la roue, revêtement endommagé. Un soudeur qualifié est nécessaire. À exclure pour l'aluminium et les zones à risque d'explosion |
| Masse magnétique | Temporaire uniquement : masse d'essai, mise au point de la méthode | Se détache sous vibration, perd de sa force à la chaleur, ne tient pas du tout sur l'aluminium ni sur l'inox |
| Enlèvement de métal par perçage | Moyeu massif, flasque arrière épais, quand il n'y a nulle part où ajouter de la masse | Le point de perçage est situé à 180° de l'endroit où irait la masse. L'épaisseur de paroi résiduelle reste sous votre contrôle |
| Masses et rondelles d'origine | Roues avec jante d'équilibrage prévue par le fabricant | Gamme de masses limitée, il faudra parfois combiner des rondelles |

> Le rayon saisi dans le logiciel doit correspondre au rayon où la masse a réellement été posée. Une erreur de rayon est directement une erreur de masse : 250 mm au lieu de 350 mm donnent environ 70 % de l'effet attendu. Si vous avez posé la masse à un autre rayon, saisissez la valeur réelle et recalculez.

## Erreurs courantes sur les ventilateurs

### Repère sur l'arbre du moteur

Avec une transmission par courroie, l'appareil calcule la vitesse du moteur et fait ressortir le 1x de la mauvaise machine.

### Capteur sur le carter

Vous mesurez la vibration de la tôle : les chiffres sont élevés et n'ont aucun rapport avec le balourd. Le capteur se place sur le palier, sur le métal.

### Équilibrage d'une roue encrassée

Le résultat ne dure que jusqu'au prochain encrassement, ou jusqu'au premier morceau de dépôt qui se détache.

### Régime différent selon les démarrages

Le registre est fermé à un démarrage et ouvert à l'autre, la vitesse dérive au variateur de fréquence. Le coefficient d'influence sera faux, et la correction hasardeuse.

### Masse d'essai trop petite

Les indications ont à peine changé, et le logiciel calcule la correction à partir de bruit de mesure. La règle des 20–30 % ou 20–30° existe précisément pour ce cas.

### Masse posée en miroir

Le sens de comptage de l'angle a été inversé, et la vibration a doublé au lieu de baisser. Le mode positions fixes élimine cette erreur : il n'y a ni angle ni sens, seulement un numéro de pale.

### Des masses au lieu d'un alignement

Un 2x marqué et une vibration axiale notable, c'est un désalignement. On le corrige par l'alignement des arbres ; une masse sur la roue n'y changera rien.

## Combien de temps cela prend et quand faire appel à des ingénieurs

L'estimation ci-dessous est typique, pas une garantie : sur une machine donnée, tout dépend de l'accès à la roue et de son état.

### Vous pouvez le faire vous-même

Trappe accessible, trous d'origine pour les masses, roue propre, vitesse stable, le 1x domine et la phase se répète. Un tel ventilateur s'équilibre avec la procédure standard, et le logiciel vous guide pas à pas.

### Mieux vaut faire appel à des ingénieurs

La vibration ne se stabilise pas après l'équilibrage, la phase ne se répète pas d'un démarrage à l'autre, il y a une résonance du châssis ou de la gaine à proximité, la machine est critique et son arrêt coûte cher, un protocole avec évaluation selon l'ISO est nécessaire. Et, séparément, quand vous n'êtes pas sûr que la cause soit un balourd : la moitié du travail est alors du diagnostic.

- Tournée d'inspection et contrôles mécaniques : 15–30 minutes
- Pose des capteurs et du repère : 10–20 minutes
- Démarrage initial avec montée en régime : généralement 5–15 minutes
- Démarrage d'essai par plan, avec arrêt et pose de la masse : 20–40 minutes, le reste dépend de l'accessibilité de la trappe de visite
- Masses de correction et démarrage de contrôle : 30–60 minutes
- Au total, pour un ventilateur accessible équilibré sur un plan : généralement 2–4 heures, arrêts compris. Deux plans ajoutent un cycle. Si la roue doit être lavée, ajoutez le temps de nettoyage et remesurez ensuite

> AXILINE se déplace sur site avec le Balanset-1A et équilibre le ventilateur dans ses propres paliers : sans démontage de la roue ni des gaines, avec une mesure avant et après. L'ensemble comprend deux accéléromètres, un capteur de phase laser, un module USB à deux voies avec préamplificateurs et convertisseur analogique-numérique, et un logiciel pour Windows. L'appareil calcule la correction sur un ou deux plans, répartit la masse entre les pales, calcule le perçage, évalue la tolérance selon les classes G et conserve les résultats pour le protocole. Ce même appareil peut être acheté pour travailler en autonomie : il est conçu et fabriqué par des ingénieurs qui l'utilisent eux-mêmes sur le terrain et qui offrent un accompagnement pour votre machine.

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

## Questions fréquentes

**Peut-on équilibrer un ventilateur sans démonter la roue ?**

Oui, c'est la méthode principale. La roue s'équilibre dans ses propres paliers, à son régime de service : capteurs sur les paliers, capteur de phase laser sur le repère de l'arbre, masse posée par la trappe de visite. Il faut démonter la roue si les plans de correction sont inaccessibles, si le rotor est flexible, si la roue part de toute façon en réparation, ou si une réception selon la classe G sur banc est nécessaire.

**Combien de démarrages faut-il pour équilibrer un ventilateur ?**

Un plan : deux démarrages, l'initial et l'essai. Deux plans : trois. Plus un démarrage de contrôle et, si l'objectif n'est pas atteint du premier coup, un ou deux cycles courts d'ajustement. Un nouvel équilibrage du même ventilateur, à partir des coefficients d'influence conservés, se fait même sans aucun démarrage d'essai.

**Où poser la masse si la roue n'a pas de trous ?**

Par ordre de préférence décroissant : trous d'origine et goussets du flasque arrière, plaque soudée si le fabricant autorise la soudure, enlèvement de métal par perçage dans une partie massive du moyeu ou du disque. Les masses magnétiques ne conviennent que comme masses d'essai. Il vaut mieux ne pas percer une pale pour un boulon sans l'accord du fabricant : c'est un élément porteur.

**Après le nettoyage de la roue, la vibration a augmenté. Est-ce normal ?**

Oui, cela arrive souvent. Le dépôt est réparti de façon inégale et peut compenser en partie le balourd propre de la roue. Une fois le dépôt retiré, cette compensation disparaît. L'ordre correct est justement celui-ci : nettoyage, mesure, équilibrage. L'ordre inverse donne un résultat qui ne dure que jusqu'au prochain lavage.

**Une fissure a été trouvée dans une pale. Faut-il équilibrer ?**

Non. L'équilibrage réduirait la vibration et effacerait le seul signe qui rendait la fissure visible de l'extérieur. La pale se répare selon la méthode du fabricant, ou la roue se remplace, et l'équilibrage ne vient qu'ensuite. Une pale qui se détache au régime de service détruit le carter.

**Le logiciel indique « dans la tolérance », mais le ventilateur fait quand même du bruit. Pourquoi ?**

« Dans la tolérance » signifie que le 1x résiduel est inférieur à la valeur cible que vous avez saisie. Le reste de la vibration n'a pas disparu pour autant. Le bruit peut venir de la fréquence de passage des pales en cas de mauvais écoulement d'entrée, d'un décrochage aérodynamique à faible débit, d'un roulement, de la transmission par courroie, ou d'une résonance du carter ou de la gaine. Évaluez la machine à partir de la vibration globale et du spectre, pas d'une seule ligne du logiciel.