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Diagnostic avant équilibrage

Comment savoir si un équilibrage est nécessaire : check-list de décision

Un ventilateur s'est mis à vibrer après un nettoyage, et quelqu'un dans l'atelier a déjà dit : il faut l'équilibrer. C'est parfois la bonne réponse, mais parfois une masse posée sur la roue ne fait que masquer un roulement usé ou un châssis desserré, et vous revenez à la même machine un mois plus tard. Voici une check-list pratique : quelles observations plaident pour un balourd, lesquelles plaident contre, ce que vous pouvez vérifier vous-même en vingt minutes, et dans quels cas on équilibre indépendamment des symptômes.

Mis à jour le 27 août 2026 · par AXILINE · Vila Nova de Gaia

En bref : L'équilibrage aide quand la vibration est concentrée à la fréquence de rotation : le niveau a augmenté au régime de service, il croît avec le régime à peu près comme son carré, dans le spectre (la décomposition de la vibration par fréquences) la composante 1x — la vibration à la fréquence de rotation — domine, et sa phase se reproduit d'un démarrage à l'autre. Il n'aidera presque sûrement pas si l'on entend des chocs à tous les régimes, si le spectre montre un peigne d'harmoniques, si la phase saute, si la vibration axiale est importante de part et d'autre de l'accouplement, ou si le niveau ne dépend pas du tout du régime. Vingt minutes avec une clé et un vibromètre suffisent en général à ranger la machine dans l'un de ces deux groupes. Il existe par ailleurs des cas où l'on équilibre par principe : après réparation du rotor, remplacement de pales, rebobinage du moteur, et lors de la réception après montage.

Ce que corrige exactement l'équilibrage : une seule force, une fois par tour

Le balourd, c'est la non-coïncidence de l'axe principal central d'inertie du rotor avec l'axe de rotation. Une masse non équilibrée m à un rayon r crée une force centrifuge F = m·r·ω², qui tourne avec le rotor et pousse le palier une fois par tour, dans une direction donnée par rapport à l'arbre.

De cette seule formule découlent tous les signes sur lesquels vous fondez votre décision. La force agit radialement, donc le balourd se voit avant tout dans les directions horizontale et verticale, la composante axiale restant faible. La force arrive exactement une fois par tour, donc un pic se forme à la fréquence de rotation, et le balourd, à lui seul, ne crée ni harmoniques ni demi-harmoniques. Le point lourd ne se déplace pas sur le rotor d'un démarrage à l'autre, donc la phase de la composante de rotation — l'angle indiquant à quel moment du tour arrive la poussée — est stable et reproductible. La force est proportionnelle au carré de la vitesse angulaire, donc le niveau dépend fortement du régime.

La logique qui suit est simple : si le profil de vibration de votre machine ne ressemble pas à cela, une masse de correction ne l'éliminera pas. Le détail de ces chiffres à l'écran fait l'objet d'un article séparé sur la vibration globale, 1x et la phase ; nous les utilisons ici comme des outils déjà prêts.

L'équilibrage ne réduit que la composante de rotation. Ce n'est pas une limite de l'appareil, mais la physique : la masse modifie la répartition de la masse du rotor, rien de plus. Elle ne touche ni au choc d'un roulement, ni au jeu d'un ajustement, ni à l'inclinaison des demi-accouplements, ni à la fréquence propre du châssis.

Cinq signes indiquant qu'un équilibrage aidera très probablement

Les deux premiers signes se vérifient à l'oreille et en faisant varier le régime avec un variateur de fréquence. Le troisième se retrouve dans l'historique de la machine, les deux derniers se lisent sur un appareil à deux voies.

Un seul signe n'est qu'une hypothèse ; trois ou plus, c'est déjà une décision. Si les cinq coïncident, il ne reste plus à discuter que le nombre de plans de correction et l'accès aux points de fixation des masses.

Six signes indiquant que l'équilibrage n'aidera presque sûrement pas

Chacun de ces signes signifie que ce n'est pas la masse du rotor qui forme le niveau de vibration, et qu'une masse ne fera que brouiller le diagnostic.

Chocs, bruissements et impulsions à tous les régimes

Le balourd sonne comme un bourdonnement régulier, qui faiblit avec le régime. Des chocs, des craquements et un bruit haute fréquence, audibles même à la moitié du régime, signalent un roulement, un jeu ou un frottement. Le signal temporel montre des chocs distincts, le spectre des raies non multiples du régime. D'abord le roulement, ensuite tout le reste.

Le niveau ne dépend pas du régime

Vous faites varier le régime sur une large plage, et le chiffre sur l'appareil bouge à peine. La source est extérieure au rotor : un groupe voisin par le châssis commun, des pulsations d'écoulement, une cause électromagnétique. Le test électrique est simple : coupez l'alimentation et observez la première seconde. La vibration mécanique décroît avec le ralentissement libre, la vibration électromagnétique disparaît instantanément.

Peigne d'harmoniques et demi-harmoniques

Le spectre ne montre pas un seul pic, mais une série à des fréquences multiples du régime : 1x, 2x, 3x et au-delà, parfois 0,5x et 1,5x. C'est un jeu mécanique : boulons de fondation mal serrés, fissure du châssis, ajustement usé, logement de roulement détérioré. Une clé dynamométrique est ici plus utile que des masses, et le 1x baisse souvent de lui-même après le serrage.

La phase de 1x saute d'un démarrage à l'autre

Deux démarrages au même régime ont donné une phase qui diverge de plusieurs dizaines de degrés. C'est le comportement d'un rotor dont l'ajustement de la roue ou de la poulie est desserré, dont la clavette est usée, ou d'une machine proche de la résonance. Le coefficient d'influence — le lien calculé entre la masse posée et la variation de vibration — devient instable avec une telle phase, et le résultat ne se reproduira pas.

Forte vibration axiale et 2x élevé de part et d'autre de l'accouplement

Le 1x axial est comparable au radial, voire supérieur, le rapport 2x/1x dépasse environ 0,5, et la phase dans le sens axial diffère d'environ 180° entre les deux côtés de l'accouplement. C'est un désalignement, souvent accompagné d'une patte molle — un appui qui ne porte pas complètement sur le châssis. D'abord l'appui des pattes, ensuite l'alignement des arbres. Ici, l'équilibrage ne ferait que déplacer le balourd vers un autre plan.

Tout a changé après des travaux sur le socle

La vibration a augmenté de plusieurs fois après une réparation de la fondation, un remplacement du châssis, un déplacement du groupe ou une pose sur de nouveaux plots antivibratoires, sans qu'on ait touché au rotor. La rigidité du système a changé, et le régime de service a pu se retrouver dans la zone d'une fréquence propre de la structure. En résonance, l'amplitude augmente de plusieurs fois pour un même balourd résiduel, et cela se traite par la rigidité, la masse ou le régime.

Sources : ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

Tableau de décision : observation, probabilité de balourd, première étape

Utilisez ce tableau comme un premier filtre : il ne pose pas de diagnostic, il indique où consacrer en premier une heure de travail.

Ce que vous observezProbabilité qu'il s'agisse d'un balourdQue faire en premier
Le bourdonnement s'est renforcé au régime de service, le ton est régulier, pas de chocÉlevéeMesurer la vibration globale et 1x sur les deux paliers, calculer la part de 1x
Le niveau a augmenté juste après un nettoyage des pales, le remplacement d'une pale ou la réparation de la roueTrès élevéeVérifier l'ajustement et le faux-rond de la roue, puis équilibrer sur site
Le régime a été réduit de moitié, la vibration a chuté d'environ quatre foisÉlevéeÉquilibrer au régime de service, sur les paliers propres à la machine
Le régime a été réduit de moitié, le niveau a à peine changéFaibleChercher une source extérieure, une résonance de la structure ou une cause électromagnétique
1x domine, la phase est reproductible, écart d'environ 90° entre horizontale et verticaleTrès élevéePoser une masse d'essai et calculer la correction
1x est élevé, mais le rapport 2x/1x dépasse 0,5, la vibration axiale est marquéeMoyenne, désalignement probableVérifier la patte molle, réaliser l'alignement des arbres, remesurer
Peigne d'harmoniques 1x, 2x, 3x, présence de 0,5x, phase instableFaibleSerrer la boulonnerie au couple, vérifier les jeux, les ajustements et le scellement
Chocs ou bruit haute fréquence à tous les régimes, impulsions dans le signal temporelQuasi nulleExaminer le roulement : jeu, graissage, qualité du montage
Pic marqué sur une plage étroite de régime, suivi d'une chute, la phase bascule de 180°Faible, c'est une résonanceModifier la rigidité des appuis, la masse ou le régime de service
La vibration a changé de plusieurs fois après une réparation de la fondation ou un déplacement du groupeFaibleVérifier l'appui de toutes les pattes et les fréquences propres du châssis
1x change d'un démarrage à l'autre sans cause apparenteMoyenne, mais il est trop tôt pour équilibrerVérifier l'ajustement de la roue et de la poulie, la clavette, la flexion thermique du rotor

Une même observation a souvent plusieurs causes à la fois : une patte molle produit à la fois un désalignement induit, de faux signes de jeu mécanique et une hausse de 1x. C'est pourquoi ce tableau choisit une première étape, et c'est la mesure après cette étape qui confirme l'hypothèse, pas le raisonnement.

Sources : ISO 13373-3:2015

Ce que vous pouvez vérifier vous-même en vingt minutes

Les cinq premières minutes ne demandent rien du tout, les sept suivantes un simple vibromètre, les huit dernières un système à deux voies avec capteur de phase.

  1. 00–05

    À la main, à la clé et à l'œil

    Arrêtez la machine et consignez le démarrage. Inspectez la roue : produit collé, poussière sur les pales, glace, érosion des bords, masse d'équilibrage perdue, traces de frottement contre le carter. Faites jouer la roue sur l'arbre : vérifiez qu'elle n'a pas tourné par rapport à la clavette. Faites osciller l'arbre radialement : un jeu perceptible indique un roulement. Passez la clé sur les boulons de fondation et les boulons des paliers, repérez ceux qui tournent sans effort. Vérifiez la tension de la courroie et le faux-rond de la poulie. Une partie des machines est déjà écartée à ce stade.

  2. 05–12

    Vibromètre : un chiffre sur chaque palier

    Posez le capteur au moyen d'un aimant sur une surface propre et plane du corps de palier, aussi près que possible du roulement lui-même. Relevez la valeur RMS (valeur efficace) de la vitesse vibratoire en mm/s dans trois directions sur chaque palier : horizontale, verticale, axiale. Notez le régime et le mode de fonctionnement, y compris la position de la vanne. Comparez les chiffres aux zones indicatives A, B, C, D pour votre groupe de machines — les zones d'état allant de « bon » à « inacceptable ». Puis le test le plus économique : si un variateur de fréquence est présent, relevez les mêmes points à 70 % et à 50 % du régime. Un balourd donne une chute nette du niveau, une source extérieure ou une résonance ne se comportent pas ainsi. Sans réglage possible, observez le niveau au ralentissement libre, après la coupure de l'entraînement.

  3. 12–20

    Système à deux voies : 1x, phase, spectre

    Deux capteurs sur les deux paliers, un capteur laser de phase sur une marque réfléchissante posée sur l'arbre. Relevez la vibration globale et 1x avec la phase simultanément sur les deux voies, plus le spectre. Calculez la part de 1x dans le niveau global, regardez s'il y a du 2x, un peigne d'harmoniques ou des raies non multiples du régime. Arrêtez ensuite la machine, redémarrez-la au même régime et répétez la mesure. Si la phase coïncide à quelques degrés près, l'équilibrage se déroulera de façon prévisible. Si elle diverge de plusieurs dizaines de degrés, la mécanique passe d'abord.

Les trois niveaux exigent les mêmes conditions d'une mesure à l'autre : le même point, la même direction, le même mode de fixation du capteur, le même régime, le même mode de fonctionnement en débit et en température. Sinon, ce n'est plus l'état de la machine que vous comparez, mais votre propre méthode.

Sources : ISO 20816-1:2016

Trois issues possibles à ces vingt minutes

L'intérêt de cette vérification, c'est qu'elle débouche sur une décision. Il n'y en a que trois.

Équilibrer maintenant

La mécanique est saine, la boulonnerie est serrée, il n'y a pas de jeu, 1x domine, la phase est reproductible, le niveau dépend fortement du régime. Vient ensuite le travail habituel : choisir le nombre de plans selon le rapport longueur/diamètre, obtenir avec la masse d'essai une variation d'amplitude de 20 à 30 % ou de phase de 20 à 30°, poser la correction et faire un démarrage de contrôle.

D'abord la mécanique, l'équilibrage ensuite

Il y a un peigne d'harmoniques, une patte molle, une boulonnerie desserrée, un ajustement usé ou un désalignement. L'ordre est strict : appui des pattes, serrage au couple, ajustements et jeux, alignement des arbres, et seulement ensuite l'équilibrage. Une fois la mécanique traitée, remesurez : certaines machines entrent déjà dans la tolérance à ce stade.

Ne pas équilibrer du tout

Un roulement en fin de vie, une résonance du châssis ou de la tuyauterie, une cavitation à la pompe, une cause électromagnétique, un rotor flexible fonctionnant au-dessus de la première vitesse critique — le régime auquel l'arbre commence à fléchir sensiblement. Ici, l'équilibrage soit ne donnera aucun effet, soit ne tiendra qu'une semaine. Il faut une autre solution, et mieux vaut le savoir avant de se déplacer avec l'appareil.

Quand l'équilibrage est obligatoire, même si la machine ne fait pas de bruit

Il existe des situations où l'on n'attend pas de symptômes. Un rotor qui vient de subir une intervention reçoit presque toujours un nouveau balourd, seule son ampleur reste en question. Une mesure avant la remise en service coûte moins cher qu'un diagnostic après un mois de fonctionnement avec une charge accrue sur les roulements.

Pour une réception, consignez les conditions, pas seulement le chiffre : points et directions de mesure, bande de fréquence, régime de fonctionnement, type de paliers et de fondation. La précision exigée est fixée par les classes G — les degrés de précision de l'équilibrage : plus le chiffre est petit, plus la précision est fine —, et le balourd résiduel admissible se calcule à partir de la masse du rotor et du régime de service. Prenez les chiffres des classes G et les limites des zones de vibration comme repère de travail : vérifiez la partie et l'édition en vigueur de la norme pour votre machine précise, il existe des exceptions selon la puissance, le régime et le type de groupe.

Sources : ISO 21940-11:2016 · ISO 20816-1:2016

Cinq pièges qui faussent la décision

Le sixième piège, c'est la précipitation. L'équilibrage a l'air d'une solution rapide, on l'essaie donc avant de serrer la boulonnerie et de vérifier la résonance. La masse est posée sur la roue, et le niveau revient une semaine plus tard.

Sources : Manuel d’utilisation Balanset-1A · ISO 20816-1:2016

Que transmettre à AXILINE pour obtenir une évaluation avant le déplacement

Nous sommes les ingénieurs qui conçoivent et fabriquent les appareils Balanset, et qui les utilisent eux-mêmes pour équilibrer sur site. La discussion est donc courte et fondée sur des chiffres : envoyez-nous ce que vous avez déjà, et nous vous dirons si cela ressemble à un balourd ou non.

Si vos chiffres ne correspondent pas à un balourd, nous vous le dirons franchement et vous expliquerons quoi vérifier en premier : un déplacement pour conclure « l'équilibrage n'aidera pas ici » n'est utile ni à vous ni à nous. Si le profil est typique d'un balourd, nous venons équilibrer sur site, sur les paliers propres à la machine, sans démontage et sans envoyer la roue sur une machine-outil, en un ou deux plans.

Vous voulez le faire vous-même ? Le Balanset-1A, ce sont deux capteurs de vibration, un capteur laser de phase, un module USB à deux voies avec préamplificateurs, intégrateurs et CAN, et un logiciel pour Windows. Il mesure le régime, l'amplitude et la phase de la vitesse vibratoire séparément pour la globale et pour 1x, affiche le signal temporel et le spectre, acquiert les deux voies simultanément, indique si la masse d'essai convient, répartit la masse sur des positions fixes, calcule le perçage et la tolérance selon les classes G, conserve les coefficients d'influence et tient une archive pour les protocoles. Le même système fonctionne aussi bien en intervention sur site que comme partie mesure d'une machine à équilibrer à paliers souples.

Sources : Spécifications fabricant Balanset-1A · Manuel d’utilisation Balanset-1A

Questions fréquentes

Peut-on savoir si un équilibrage est nécessaire sans aucun appareil ?

Partiellement. Sans appareil, vous écarterez l'évident : dépôt sur les pales, masse perdue, boulonnerie desserrée, jeu dans un roulement, roue qui a tourné sur son axe. Vous entendrez aussi la différence entre un bourdonnement régulier et un choc. Mais confirmer que c'est bien la composante de rotation qui forme le niveau est impossible sans mesurer 1x et la phase.

J'ai 7 mm/s sur le palier d'un ventilateur. Est-ce beaucoup ?

Cela dépend de la machine. Pour une machine moyenne de 15 à 75 kW, c'est la zone C : le fonctionnement est admissible de façon limitée, il faut traiter la cause. Pour un gros groupe sur un socle souple, le même chiffre tombe en zone B. Ce qui compte davantage, c'est ce qu'était le niveau auparavant. Une hausse de 2 à 7 mm/s mérite d'être examinée, même si vous êtes formellement dans la tolérance.

Après le nettoyage d'un ventilateur, la vibration a triplé. Faut-il équilibrer tout de suite ?

Vérifiez d'abord que la masse d'équilibrage n'est pas partie avec la saleté, et qu'il ne reste pas de dépôt sur une partie des pales. Vérifiez ensuite l'ajustement de la roue et son faux-rond. Si la mécanique est saine et que 1x domine, c'est un cas classique d'équilibrage sur site : deux ou trois démarrages en une seule intervention.

Comment distinguer un balourd d'un désalignement à partir d'une seule mesure ?

Regardez trois choses à la fois. Le rapport 2x/1x : au-delà d'environ 0,5, suspectez un désalignement. La direction axiale : chez un balourd, la vibration axiale est faible ; dans un désalignement angulaire, elle est marquée. La phase dans le sens axial de part et d'autre de l'accouplement : un écart d'environ 180° indique un désalignement. Chez un balourd, la phase est stable, et l'écart entre horizontale et verticale sur un même palier est d'environ 90°.

L'équilibrage a fonctionné, mais la vibration est revenue au bout d'un mois. Que cela signifie-t-il ?

Presque toujours l'une de ces trois choses. Le balourd est physiquement revenu : dépôt de produit, érosion des pales, usure des couteaux. La fixation de la masse ou l'ajustement de la roue s'est desserré, et la masse s'est déplacée. Ou bien la cause n'était pas la masse du rotor mais un jeu mécanique ou une résonance, et l'équilibrage n'a compensé qu'une partie du niveau, temporairement. Recommencez par une nouvelle mesure de 1x, de la phase et du spectre, pas par de nouvelles masses.

Faut-il obligatoirement équilibrer le rotor après un rebobinage du moteur ?

Si le rotor a été déposé, si les surfaces d'ajustement ont été touchées ou si le ventilateur de refroidissement a été changé, alors oui : la symétrie de la masse change, et un nouveau balourd apparaît même avec un montage soigné. Faites au minimum une mesure au régime de service après le remontage, et consignez-la comme point de référence. L'équilibrage se fait sur site, sur les paliers propres à la machine, sans redémonter la machine.

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Regardez quatre choses à la fois : le rapport entre 1x et 2x (la vibration à la fréquence de rotation et à sa fréquence double), la vibration axiale, la phase et le comportement à l'échauffement. Le balourd donne un 1x dominant, un spectre propre, une composante axiale faible et un écart d'environ 90° entre horizontale et verticale sur un même palier. Le désalignement donne un 2x marqué, une forte vibration axiale, un déphasage d'environ 180° de part et d'autre de l'accouplement dans le sens axial, et un niveau qui dérive à mesure que la machine chauffe. Si les signes indiquent un désalignement, il ne faut pas équilibrer : vous introduiriez un vrai balourd en compensant une force qui n'est pas la sienne, et après l'alignement des arbres, la vibration deviendrait plus forte qu'avant.

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