# 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.

**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.

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

## 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.

- [x] Le niveau a augmenté précisément au régime de service, et le son est régulier, un bourdonnement, sans choc, ni bruissement, ni grincement métallique.
- [x] Le régime a été réduit de moitié, et la vibration a chuté d'environ quatre fois. C'est le comportement de la force centrifuge, si le régime de service est loin de toute résonance.
- [x] La hausse a commencé après un événement identifiable : nettoyage des pales, remplacement d'une pale ou d'un couteau, rechargement, réparation de la roue, dépose et repose de la roue, dépôt de produit, perte d'un morceau de garniture ou d'une masse d'équilibrage.
- [x] Dans le spectre, un pic domine à la fréquence de rotation, et la vibration globale n'est que légèrement supérieure à 1x.
- [x] La phase de 1x se reproduit d'un démarrage à l'autre à quelques degrés près, l'écart entre l'horizontale et la verticale sur un même palier est d'environ 90°, et la vibration axiale est nettement inférieure à la radiale.

> 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](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## 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 observez | Probabilité qu'il s'agisse d'un balourd | Que faire en premier |
| --- | --- | --- |
| Le bourdonnement s'est renforcé au régime de service, le ton est régulier, pas de choc | Élevée | Mesurer 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 roue | Très élevée | Vérifier 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 fois | Élevée | Équilibrer au régime de service, sur les paliers propres à la machine |
| Le régime a été réduit de moitié, le niveau a à peine changé | Faible | Chercher 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 verticale | Très élevée | Poser une masse d'essai et calculer la correction |
| 1x est élevé, mais le rapport 2x/1x dépasse 0,5, la vibration axiale est marquée | Moyenne, désalignement probable | Vérifier la patte molle, réaliser l'alignement des arbres, remesurer |
| Peigne d'harmoniques 1x, 2x, 3x, présence de 0,5x, phase instable | Faible | Serrer 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 temporel | Quasi nulle | Examiner 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 résonance | Modifier 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 groupe | Faible | Vérifier l'appui de toutes les pattes et les fréquences propres du châssis |
| 1x change d'un démarrage à l'autre sans cause apparente | Moyenne, mais il est trop tôt pour équilibrer | Vérifier 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](https://www.iso.org/standard/40840.html)

## 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. **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. **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. **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](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## 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.

- [x] Après réparation ou remplacement de la roue, des pales, des couteaux de concasseur, de la vis sans fin, ainsi qu'après un rechargement des arêtes.
- [x] Après le rebobinage d'un moteur électrique, si le rotor a été déposé, si le ventilateur de refroidissement a été changé, ou si les surfaces d'ajustement ont été touchées.
- [x] Après le remplacement d'une poulie, d'un demi-accouplement, d'un disque de frein ou de toute autre pièce massive sur l'arbre.
- [x] Après la pose d'une nouvelle meule sur la broche et après son dressage, car la meule s'use de façon inégale.
- [x] Lors de la réception d'un groupe neuf ou remonté : la mesure donne un point de référence auquel vous comparerez toutes les mesures des années suivantes.
- [x] Quand le rotor revient d'un sous-traitant sans protocole de balourd résiduel, et que vous ignorez à quelle classe de précision il a été amené.
- [x] Périodiquement sur les machines sujettes aux dépôts et à l'érosion : extracteurs de fumées, mulcheurs, concasseurs, centrifugeuses, vis sans fin.
- [x] Après un équilibrage sur machine, si la machine, sur ses propres paliers, présente un profil différent de celui observé sur le banc.

> 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](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## Cinq pièges qui faussent la décision

- Comparer avec la machine d'un autre au lieu de sa propre tendance. Un niveau de 4 mm/s peut être normal pour un gros groupe sur un socle souple et alarmant pour une petite pompe. Un doublement par rapport à votre point de référence compte plus qu'un chiffre absolu.
- Mesurer au mauvais endroit. Un capteur posé sur le carter, un garde-corps ou une gaine donne de grands chiffres impressionnants qui ne décrivent pas l'état du rotor. Mesurez sur le corps du palier, là où passe la charge.
- Une pointe de touche tenue à la main plutôt qu'une fixation. Une pointe de touche convient jusqu'à environ 300 à 500 Hz et n'offre presque aucune répétabilité. Un aimant sur une surface propre et plane couvre la bande 10 à 1000 Hz, ce qui suffit pour le niveau global, tandis que les bandes de fréquence des roulements demandent une colle ou un goujon.
- Comparer des chiffres issus de bandes différentes et d'appareils différents. Selon son manuel, l'appareil d'équilibrage mesure la valeur RMS de la vitesse vibratoire dans la bande 5 à 200 Hz, alors que les zones indicatives sont établies pour la bande 10 à 1000 Hz. Ce sont des grandeurs différentes, et sur une machine avec un défaut de roulement, l'écart entre elles devient net.
- Une seule mesure au lieu de deux. Un seul démarrage ne vous dira pas si la phase est stable, or c'est précisément la stabilité de la phase qui distingue le balourd du jeu mécanique et de la résonance. Un second démarrage coûte cinq minutes et lève la moitié des doutes.

> 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](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## 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.

- [x] Type de machine : ventilateur, extracteur de fumées, vis sans fin, concasseur, mulcheur, centrifugeuse, broche, rotor de moteur électrique.
- [x] Puissance, régime de service, présence ou non d'un variateur de fréquence.
- [x] Type de paliers et de fondation : bâti rigide, châssis soudé ou plots antivibratoires, rotor en porte-à-faux ou entre paliers.
- [x] Vibration globale et 1x pour chaque palier, avec le point et la direction de mesure, si des relevés existent déjà.
- [x] Phase de 1x, spectre ou captures d'écran, si vous travaillez avec un appareil à deux voies.
- [x] Photos de la machine et des emplacements où l'on peut poser ou retirer de la masse.
- [x] Ce qui a changé au cours du dernier mois : nettoyage, réparation, remplacement de pièces, travaux sur la fondation, régime de fonctionnement.
- [x] Comment le niveau se comporte lorsque le régime change et au ralentissement libre.

> 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](https://vibromera.eu/product/balanset-1/) · [Manuel d’utilisation Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/)

## 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.