Desserrage des fixations et patte molle : la trouvaille la moins chère sur site

Vous êtes arrivé avec l'appareil et le projet d'équilibrer un extracteur de fumées. Prenez d'abord une clé, une jauge d'épaisseur et un comparateur à cadran. Le desserrage mécanique et la patte molle sont plus fréquents que le balourd, coûtent moins cher que n'importe quelle autre réparation, et imitent en plus les symptômes d'autre chose : ils font monter la 1x (vibration à la fréquence de rotation du rotor), dispersent les harmoniques et rendent la phase instable. Voyons comment distinguer l'un de l'autre et comment trouver les deux en une seule tournée.

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

Pourquoi on cherche le desserrage en premier

Comptez le coût de chaque piste. L'équilibrage demande un appareil, trois démarrages et des masses. L'alignement des arbres demande du temps pour démonter l'accouplement et travailler les cales. Le remplacement d'un roulement demande une pièce et un arrêt de production. Un boulon de fondation desserré demande une clé et cinq minutes.

Et pourtant, le desserrage imite presque n'importe quel autre diagnostic. Il fait monter la composante à la fréquence de rotation, ajoute une 2x (vibration au double de la fréquence de rotation), disperse le spectre en harmoniques entières, relève le bruit de fond et rend la phase instable. Le technicien voit dans le spectre — la décomposition de la vibration par fréquences — une 1x élevée et commande un équilibrage. La masse est posée, la vibration chute pendant une semaine, puis revient.

Le desserrage lui-même est rarement la cause première. Il agit comme un amplificateur. Un assemblage ayant perdu sa rigidité laisse passer plus de mouvement pour une même force excitatrice. Un balourd qui donnerait 2 mm/s sur un socle rigide en donne huit sur un châssis mal boulonné. Vous courez après le rotor, alors que le coupable est le châssis.

Il existe aussi une boucle de rétroaction : c'est la vibration elle-même qui détruit la fixation. Le boulon perd sa précharge, la portée se détériore, le scellement se décolle, et un mois plus tard le niveau est plus élevé qu'avant. Le processus tourne en boucle et s'accélère.

L'ordre des opérations sur site est toujours le même : d'abord la fixation et la rigidité, ensuite l'alignement des arbres, enfin l'équilibrage. L'ordre inverse garantit presque un nouveau déplacement.

Six types de desserrage rencontrés sur le terrain

La patte molle : ce n'est pas un desserrage, c'est son contraire

La patte molle (soft foot) désigne une non-coïncidence de géométrie : la semelle de la patte et le plan d'appui du socle ne sont pas dans le même plan. Vous serrez les boulons au couple normal, la patte se plaque, mais le carter de la machine se déforme dans l'opération. Formellement, tout est serré. En réalité, la machine repose sur trois pattes sur quatre, et vous avez plaqué la quatrième par la force.

Les conséquences se propagent à l'intérieur de la machine. Les alésages des paliers perdent leur coaxialité, les jeux changent, l'entrefer du moteur électrique se désaxe et une raie apparaît au double de la fréquence du réseau (100 Hz pour un réseau à 50 Hz). Sur une pompe, la patte molle fait dériver l'alignement des arbres : vous avez réglé la machine avec soin, et après le serrage le désalignement est revenu. Pour l'équilibrage, un autre effet compte davantage : la rigidité dynamique du support change, et avec elle le coefficient d'influence.

La patte molle se présente sous quatre formes, qui se traitent différemment.

• Parallèle. La semelle est parallèle au plan d'appui, mais il y a un jeu uniforme entre les deux. Il manque des cales. Le cas le plus simple : on ajoute une plaque de l'épaisseur voulue et le problème est réglé.
• Angulaire. La semelle porte en biais, le jeu forme un coin. Le siège est irrégulier, la patte est déformée ou le châssis est de travers. Poser des cales plates ne sert à rien ici : vous obtiendrez un contact ponctuel et de nouveau une déformation. Il faut un jeu de cales étagées ou une reprise du plan d'appui.
• Molle (squishy). Sous la patte, une pile de cales fines, de la saleté, de la peinture, de la rouille, des bavures. Le serrage comprime cette couche, la machine fonctionne, la couche s'affaisse, la précharge disparaît. Se règle en nettoyant et en remplaçant la pile par une seule plaque pleine.
• Sous contrainte. La géométrie est correcte, mais une force extérieure tire sur la machine : tuyauterie rigide, gaine, entrée de câble bridée, accouplement trop serré. Le comparateur montre un mouvement quand on desserre le boulon, alors que les cales n'y sont pour rien. Se vérifie en désolidarisant la bride.

Un cas à part : le bolt-bound, quand le trou de la patte ne coïncide plus avec l'axe de l'ancrage, le boulon bute contre la paroi du trou et empêche de déplacer la machine lors de l'alignement. Ce n'est pas une patte molle, mais cela se traite dans la même intervention, en agrandissant le trou au perçage ou en remplaçant le boulon par un diamètre plus petit.

Comment vérifier la patte molle au comparateur

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   Préparez les plans d'appui

   Serrez tous les boulons au couple prescrit. Nettoyez les semelles des pattes et les plans d'appui du socle de la peinture, de la rouille, de l'huile et des résidus d'anciennes cales. Ébavurez. Tant qu'une couche de peinture traîne sous la patte, toute mesure ment, et vous courrez après un millimètre qui n'existe pas.

2. 02

   Passez la jauge d'épaisseur

   Avant le comparateur, faites le tour de la machine avec une jauge de 0,05 mm sur tout le contour de chaque patte, boulons serrés. Si la jauge entre, le jeu est déjà trouvé, et sa profondeur de pénétration montre sa forme : sur toute la semelle ou en coin d'un seul côté. Deux minutes, et la moitié du diagnostic est faite.

3. 03

   Placez le comparateur

   Montez le pied magnétique sur le socle ou sur le châssis, jamais sur la machine elle-même. Appuyez la touche du comparateur sur la face supérieure de la patte, le plus près possible du boulon, strictement à la verticale. Remettez le cadran à zéro.

4. 04

   Desserrez un boulon à la fois

   Desserrez complètement un boulon, laissez les autres serrés. Observez le comparateur. La patte s'est soulevée : vous avez trouvé une patte molle et vous en connaissez la valeur en millimètres. Resserrez le boulon, remettez à zéro, passez à la patte suivante. Ne desserrez jamais deux boulons en même temps : le résultat n'aurait plus de sens.

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   Comparez au critère

   Repère de travail : un soulèvement jusqu'à 0,05 mm est considéré comme acceptable pour la plupart des machines industrielles. Pour les machines à vitesse élevée et les machines à faible entrefer, on prend un critère plus strict, 0,02 à 0,03 mm. La valeur exacte reste fixée par la documentation de la machine, la règle générale ne sert que de point de départ.

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   Ajustez les cales et refaites le tour

   Ajoutez des cales à hauteur de la valeur mesurée. Sous une patte angulaire, posez un jeu étagé ou reprenez le plan d'appui. Serrez et revérifiez toutes les pattes en tournant : corriger l'une change l'image sur les autres. Le cycle se répète jusqu'à ce que chaque patte entre dans la tolérance.

Limitez la pile à quatre cales maximum et utilisez des plaques inoxydables à découpe en U, pour pouvoir les changer sans retirer complètement le boulon. Une seule cale de 1,0 mm vaut toujours mieux que dix cales de 0,1 mm.

Ce que l'on voit dans les mesures

Le desserrage dessine rarement une seule belle raie. Il salit le spectre dans son ensemble, et c'est justement cette saleté qui constitue le signe. La cause est la non-linéarité : un assemblage avec du jeu transmet l'effort dans un sens et pas dans l'autre, la sinusoïde est écrêtée, et une sinusoïde écrêtée se décompose en un ensemble d'harmoniques.

• Peigne d'harmoniques entières. 1x, 2x, 3x, 4x et au-delà, parfois jusqu'à 8x–10x. La signature classique d'une perte de rigidité.
• Harmoniques fractionnaires 0,5x, 0,33x, 1,5x. Apparaissent quand le jeu est suffisant pour un véritable choc. Ce n'est plus « un peu desserré », ça cogne.
• Bruit de fond relevé. Le spectre cesse d'être un ensemble de raies sur un fond vide, toute la base remonte. C'est souvent ce fond qui saute aux yeux en premier lors d'une comparaison avec une mesure antérieure.
• Phase 1x instable. La phase, c'est l'angle qui rattache la vibration au tour du rotor. Relevez-la sur trois démarrages consécutifs. Un écart de ±5° est normal. Des sauts de 20 à 40° signifient que la rigidité du système varie en cours de fonctionnement.
• Directionnalité marquée. 9 mm/s à l'horizontale, 1,5 mm/s à la verticale pour un montage de capteur identique : la souplesse est directionnelle, cherchez une patte desserrée ou une fissure dans cette direction. Le balourd donne une image plus uniforme sur les directions radiales.
• Chute d'amplitude à travers l'assemblage. Mesurez sur le corps du palier, sur la patte, sur le châssis et sur le béton à côté. Une chute de plus d'une fois et demie à deux fois à un seul assemblage indique directement où la rigidité se perd.
• Chocs dans le signal temporel. Ne vous limitez pas au spectre. Le desserrage donne un signal asymétrique aux sommets écrêtés et des impulsions isolées, que le spectre étale en un simple bruit de fond.
• Changement de l'image au serrage. Le test le plus convaincant de tous : mesure, serrage d'un assemblage, nouvelle mesure au même point avec le même capteur. Un changement de plus de 20 à 30 % tranche la question sans discussion.

Point désagréable : la patte molle peut faire monter une 1x pure sans aucune harmonique, faute de chocs. Un spectre sans peigne d'harmoniques ne dispense pas de la tournée à la clé et au comparateur.

Tableau : ce que l'on voit, où chercher, comment vérifier

Le tableau indique une direction de recherche, pas une conclusion. Le desserrage, le désalignement et un défaut de roulement peuvent se ressembler, et sur une même machine ils cohabitent souvent. Évaluez le niveau global séparément, en mm/s RMS (valeur efficace de la vitesse vibratoire) dans la bande 10–1000 Hz selon la partie applicable de l'ISO 20816. Nuance : un socle mal boulonné transforme de fait une fondation rigide en fondation souple, mais ce n'est pas une raison pour appliquer à la machine les normes plus permissives prévues pour un socle souple.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015

Cales, ancrages, scellement et isolateurs antivibratoires

Vérifiez séparément qu'aucun contact rigide ne court-circuite les isolateurs : câble pincé, carter en butée, évacuation bétonnée, tuyauterie soudée rigidement. Un seul pont de ce type annule tout le montage antivibratoire, et aucun ajustement de cales ne pourra le corriger.

Pourquoi l'équilibrage d'une machine desserrée ne tient pas

L'équilibrage repose sur deux hypothèses : le système est linéaire et constant dans le temps. Vous posez une masse d'essai de masse connue à un rayon connu, l'appareil observe comment le vecteur 1x — amplitude et phase — a changé, et en tire un coefficient d'influence. Il résout ensuite le problème inverse et donne une masse et un angle de correction.

Le desserrage brise les deux hypothèses à la fois. La rigidité de l'assemblage dépend de l'amplitude : à faible course, la patte repose sur son plan d'appui ; à grande course, elle décolle. Un coefficient d'influence relevé à une amplitude ne fonctionne plus à une autre. Il change en plus d'un démarrage à l'autre, au gré du serrage et de la température.

En pratique, vous le repérez à des symptômes. L'essai donne une réaction étrange, la correction calculée ne colle pas à la réalité. Après la pose de la masse, la vibration chute deux fois moins que promis, et une masse d'ajustement tire le vecteur dans une troisième direction. Quatre tentatives d'ajustement au lieu d'une seule signifient presque toujours que la mécanique a été négligée.

Pire : l'équilibrage peut ici dégrader la situation. Une masse calculée pour une machine déformée par une patte molle devient un balourd superflu au moment précis où vous glissez une cale et où le carter reprend sa forme. Et si c'est la portée de la roue qui est desserrée, la masse ne reste même pas à une position angulaire constante : le moyeu a tourné de quelques degrés, et la correction ne se trouve plus là où elle a été calculée.

Se pose enfin une question de sécurité. Faire tourner une machine avec une fissure dans le châssis ou un ancrage qui tourne, et lui ajouter la masse d'un essai, n'a rien d'utile. D'abord la fixation, ensuite les masses.

Équilibrer en présence d'un desserrage connu n'est honnête que comme mesure temporaire, en attendant une réparation planifiée, avec accord préalable et mention au rapport. On convient alors d'emblée que le résultat tient jusqu'à la réparation du socle, pas pendant six mois. Nous détaillons pourquoi le niveau revient dans l'article sur la vibration qui est revenue après un équilibrage.

La tournée en un seul passage, et où nous pouvons vous aider

L'ordre est simple et presque toujours le même. Vous remettez d'abord en état les assemblages et la géométrie, vous vérifiez ensuite l'alignement des arbres, et vous n'équilibrez qu'après. L'équilibrage tient alors en un seul passage, les coefficients d'influence deviennent stables, et le résultat dure.

Les ingénieurs d'AXILINE conçoivent et fabriquent les appareils Balanset et réalisent eux-mêmes les équilibrages sur site. En arrivant sur place, nous ne commençons pas par les masses. D'abord deux accéléromètres sur les paliers, la vibration globale comparée à la 1x, le spectre, le signal temporel et la phase sur trois démarrages. Ensuite la clé, la jauge d'épaisseur et le comparateur. Si la vibration vient d'un desserrage ou d'une patte molle, vous le saurez avant d'avoir payé un équilibrage qui n'aurait pas tenu.

Vous pouvez aussi acquérir l'appareil et faire la tournée par vous-même. Le Balanset-1A est un vibro-analyseur-équilibreur portatif à deux voies : deux accéléromètres, un capteur laser de phase par marque réfléchissante, un module USB à deux voies avec préamplificateurs, intégrateurs et CAN, un logiciel pour Windows. Il affiche côte à côte la vibration globale et la 1x, la phase, la vitesse de rotation, le spectre FFT et le signal temporel, et son historique permet de regrouper dans un même rapport les mesures avant et après serrage. L'étape suivante, une fois la fixation en ordre, ce sont l'équilibrage en un ou deux plans, les positions fixes, le calcul de perçage, les coefficients d'influence sauvegardés, l'équilibrage de finition (trim, ajustement par une faible masse) et le calcul de la tolérance selon les classes de précision G de l'ISO 21940-11. Il existe une version Balanset-1A OEM sans mallette, pour intégration dans des machines-outils et des bancs d'essai. L'accompagnement-conseil est inclus.

Disons franchement où sont les limites. L'appareil calcule la valeur efficace (RMS) de la vitesse vibratoire dans la bande 5–200 Hz : les harmoniques et harmoniques fractionnaires du desserrage y sont bien visibles, ce qui suffit pour trancher entre « fixation » et « rotor ». Les défauts précoces de roulement se situent plus haut, dans la zone du kilohertz, et demandent un analyseur avec une voie haute fréquence. Quant à la patte molle, aucun appareil ne la trouve. C'est le comparateur, dans les mains de quelqu'un qui n'a pas hésité à desserrer un boulon, qui la trouve.

• Outillage : clé dynamométrique, jeu de jauges d'épaisseur à partir de 0,03 mm, comparateur à cadran avec pied magnétique, marteau, lampe, peinture de repérage, jeu de cales inoxydables.
• Mesure avant : vibration globale (niveau total sur toutes les fréquences) et 1x sur chaque palier, à l'horizontale, à la verticale et dans le sens axial, plus la phase. C'est votre point de référence, sans lequel il n'y aura rien à comparer.
• Tournée à la clé : boulons de la machine au châssis, du châssis à la fondation, couvercles des paliers, carter, demi-accouplement. Repérez à la peinture au fur et à mesure du serrage.
• Jauge d'épaisseur sur le contour de chaque patte, boulons serrés, sur les quatre côtés. Notez où elle entre et jusqu'à quelle profondeur.
• Comparateur : desserrage des boulons un par un, valeur de soulèvement pour chaque patte, critère de 0,05 mm ou plus strict selon la documentation.
• Sondage au marteau : châssis, cordons de soudure, scellement, montants d'appui. Écoutez la différence de son, une zone mate signale un vide ou une fissure.
• Inspection : fissures le long des soudures et dans les angles du châssis, traces de fretting et de rotation sur les portées, état des isolateurs antivibratoires, tuyauteries et câbles bridés.
• Mesure après : même point, même capteur, même direction, même régime. Comparez avec la mesure avant et décidez si un équilibrage est seulement nécessaire.
• Rapport : ce qui a été resserré, où le jeu a été trouvé, l'épaisseur de cale ajoutée, comment la vibration a changé. Sinon, dans un mois, plus personne ne se souviendra de ce qui a déjà été vérifié.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016 · ISO 13373-3:2015 · Manuel d’utilisation Balanset-1A · Spécifications fabricant Balanset-1A

Questions fréquentes

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