La vibration est revenue après l'équilibrage : pourquoi, et que vérifier

Un extracteur de fumées a été équilibré en mars. La vibration est tombée de 9 à 1,8 mm/s, le protocole a été signé, la machine a été refermée et oubliée. En mai, l'opérateur se plaint de nouveau d'un bourdonnement, la mesure donne 6 mm/s. La question n'est pas de savoir si l'équilibrage a été mal fait. La question est de savoir ce qui a changé en deux mois, et à quels signes vous le déterminerez sans démonter la machine.

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

Deux situations différentes que l'on désigne par le même mot

Commencez par distinguer deux situations, car elles ne se traitent pas de la même façon.

Première situation : la vibration n'a pas baissé du tout après l'équilibrage, ou a baissé faiblement. Il s'agit alors d'une erreur de diagnostic, la vibration n'était pas produite par un balourd, et l'analyse de ce cas relève d'un autre article, consacré aux raisons pour lesquelles l'équilibrage ne fonctionne pas : résonance, désalignement (des arbres), jeux et fixations desserrées, tourbillon d'huile, cause hydraulique, cause électromagnétique.

Deuxième situation, celle qui nous occupe ici : la machine est réellement revenue dans la norme. Vous avez constaté la baisse de vos propres yeux, le démarrage de contrôle l'a confirmée, la vibration globale s'est établie en zone A ou B (zones d'état selon l'ISO 20816 : A — niveau d'une machine neuve, B — apte à un fonctionnement de longue durée). La machine a fonctionné des semaines ou des mois, puis la vibration a de nouveau augmenté.

La différence est fondamentale. Le balourd, c'est la répartition de la masse sur le rotor. L'équilibrage la fixe au moment de l'intervention, et cela tient exactement tant que la masse, la géométrie du rotor et la raideur des paliers restent les mêmes. Dès que l'un de ces éléments a bougé, les masses calculées en mars cessent d'être correctes.

D'où la première conclusion pratique. Ne commencez pas par les masses. Commencez par le protocole du dernier équilibrage et par une nouvelle mesure : vibration globale, amplitude et phase de la composante 1x (la phase étant l'angle de cette vibration par rapport au repère sur l'arbre), aux mêmes points, dans la même direction, au même régime. La comparaison des deux vecteurs — amplitude et phase ensemble — vous apprendra plus qu'un démarrage d'essai supplémentaire.

Si vous n'avez pas de protocole, vous travaillez à l'aveugle et vous perdez la moitié de l'information. Dans ce cas, notez au moins les chiffres actuels en totalité : points, directions, régime, mode de fonctionnement, vibration globale, amplitude et phase de la composante 1x. Cela deviendra le niveau de référence pour la prochaine fois.

Comment la vibration est revenue exactement : le tableau des indices

La forme du retour en dit plus long sur la cause que le chiffre absolu affiché. Une croissance progressive sur des semaines, un saut en un seul démarrage et une marche d'escalier après une réparation sont trois histoires différentes, que l'on peut distinguer avant même de prendre l'appareil en main.

Trois questions à poser en priorité. Quand cela a-t-il commencé. La croissance a-t-elle été progressive ou brutale. Que s'est-il passé avec la machine et avec le produit pendant cette période.

Le tableau fournit une hypothèse, pas une conclusion. Les causes aiment se présenter par paires : la roue s'est encrassée, et la fondation s'est affaissée en même temps. Le premier indice trouvé n'est donc pas une raison d'arrêter la vérification.

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

Croissance progressive : la roue s'est de nouveau encrassée ou usée

Les deux scénarios de retour les plus fréquents se ressemblent sur un graphique, mais appellent des solutions totalement différentes. Tous deux se traduisent par une hausse de la 1x avec une phase stable ou dérivant lentement. On les distingue par leur réversibilité.

L'encrassement est réversible. Sur un extracteur de fumées, un ventilateur travaillant avec une poussière humide, un mulcheur, une vis sans fin, la matière se dépose sur la roue de façon inégale : ici dans une poche au pied d'une pale, là sur le disque. Vous obtenez un balourd bien réel, mais qui provient du procédé, et non du rotor. Le signe est simple : lavez la roue et mesurez de nouveau. Si la vibration retombe presque au niveau obtenu après l'équilibrage, c'est de l'encrassement.

L'érosion est irréversible. Un flux abrasif, la cavitation, des gaz chauds chargés de particules enlèvent la matière des pales de façon inégale. Le processus est plus lent que l'encrassement, il se développe sur des mois et aucun lavage n'y change rien. Sur les bords, vous observerez une ondulation, un amincissement, par endroits des creux et des entailles au pied de la pale. L'équilibrage devient alors une opération d'entretien récurrente du symptôme, et non une solution.

Disons-le clairement : à un moment, la méthode cesse de fonctionner. Une roue usée peut être équilibrée autant de fois que l'on veut, mais chaque correction ne dure que jusqu'à l'usure mesurable suivante, et vous revenez à la machine de plus en plus souvent. À un certain point, il devient moins cher de remettre en état ou de remplacer la roue. Le signal du passage à la réparation est le suivant : l'intervalle entre les équilibrages se raccourcit, et la masse des masses de correction augmente d'une intervention à l'autre.

Un mot à part sur les fissures. Une fissure dans une pale, au pied ou le long d'un cordon de soudure, donne elle aussi une 1x qui croît lentement, et elle aussi peut être masquée par des masses. Il ne faut pas faire cela. Masquer la vibration sur une roue fissurée signifie que la machine continuera à fonctionner avec une fissure qui progresse, jusqu'à la rupture. Avant tout nouvel équilibrage d'une roue travaillant avec de l'abrasif ou en milieu chaud, inspectez les pieds de pales et les cordons de soudure.

• Encrassement : croissance en heures, jours, semaines ; corrélé au produit et à l'humidité ; le lavage ramène la vibration à son ancien niveau bas.
• Érosion : croissance sur des mois ; le lavage est sans effet ; la masse des masses de correction augmente d'une intervention à l'autre.
• Fissure : croissance progressive, souvent avec un changement de phase ; vibration instable d'un démarrage à l'autre ; l'inspection révèle une ligne au pied de la pale ou le long d'un cordon de soudure.
• Décollement d'un dépôt en un seul morceau : saut de vibration sans aucune intervention humaine ; on observe sur le disque ou la pale une tache propre au milieu du dépôt général.

Lavez la roue de façon uniforme et complète. Un nettoyage partiel est à lui seul une cause de balourd, et une mesure est obligatoire après coup, même si la machine tournait calmement avant le nettoyage.

Sources : ISO 13373-5:2020

Saut brutal : une masse de correction a disparu

Si la vibration n'a pas augmenté progressivement, mais en un seul démarrage, la première chose à vérifier, ce sont les masses. C'est la cause la plus fréquente d'un retour brutal, et la plus regrettable, car elle est entièrement de notre ressort.

Le tableau relevé par l'appareil est reconnaissable. L'amplitude 1x a bondi, et la phase 1x s'est décalée de plusieurs dizaines de degrés, parce que la contribution d'une masse précise en un point précis a disparu de la somme vectorielle. Souvent, le nouveau vecteur 1x se révèle proche en longueur de celui que vous compensiez la dernière fois, et orienté à peu près à l'opposé de la masse posée. C'est presque une signature.

Comment une masse disparaît. Deux points de soudure au lieu d'un cordon complet se fissurent sous l'effet de la vibration et des cycles thermiques. Un boulon sans dispositif de freinage se desserre. Une masse magnétique ou collée glisse sur une surface chauffée. Une masse soudée sur un emplacement sale ou peint se détache avec la peinture. Une masse posée sur le bord d'une pale est arrachée par un flux chargé d'abrasif.

Il existe aussi une version plus douce : la masse est toujours en place, mais elle s'est partiellement usée ou consumée. Dans ce cas, la croissance ne se fera pas d'un coup, mais par paliers successifs, et la masse pesée ne correspondra plus au protocole.

• Localisez toutes les masses posées à l'aide du protocole et du repérage. S'il n'y a pas de repérage, c'est la première chose à corriger lors de cette intervention.
• Déposez chaque masse et pesez-la. Comparez avec le protocole : un écart de plus de quelques pour cent explique déjà une partie de la hausse.
• Vérifiez le cordon de soudure ou la fixation. Un cordon complet sur tout le contour, et non deux points de soudure. Un boulon avec écrou et dispositif de freinage, et non une vis autotaraudeuse.
• Préparez l'emplacement : décapage jusqu'au métal, dégraissage, aucune peinture ni saleté sous la masse.
• Respectez le rayon utilisé pour le calcul de la correction. Une masse rapprochée de l'axe agit moins efficacement, et la vibration reviendra en partie dès le démarrage de contrôle.
• Placez la masse à un endroit où le flux ne l'arrachera pas et où elle n'accrochera pas le carter. Sur une roue travaillant avec de l'abrasif, mieux vaut un perçage ou une masse du côté au vent de la pale.
• Marquez sur le rotor des repères permanents des plans de correction et des positions, et consignez-les dans le protocole.

Si vous travaillez avec des positions fixes, notez non seulement la masse, mais aussi le numéro de position : Z1, Z4, et ainsi de suite. Cela évite toute discussion sur l'endroit exact où la masse a été posée, le jour où, six mois plus tard, une autre personne interviendra sur la machine.

Ce qui augmente n'est pas la 1x : roulement, fixation, fondation

C'est ici que se trouve la bifurcation clé. Regardez deux chiffres côte à côte : la vibration globale en mm/s RMS (valeur efficace) dans la bande 10–1000 Hz, et l'amplitude de la 1x. Si c'est surtout la 1x qui a augmenté, vous avez affaire à la masse du rotor. Si la vibration globale a augmenté plus que la 1x, le balourd n'y est pour rien, et un nouvel équilibrage ne vous apportera rien.

Vérifiez la répétabilité avant toute conclusion. Démarrez la machine deux fois au même régime et comparez le vecteur 1x. Un écart de phase de quelques degrés est normal. Un écart de plusieurs dizaines de degrés signifie que le système est non linéaire, et tout calcul de correction restera instable, quel que soit le nombre de fois où vous le referez.

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

La machine est devenue différente : régime, vitesse, chaleur, montage

Une catégorie à part de retours de vibration, où le rotor est entièrement sain. Vous avez équilibré la machine pour un ensemble de conditions donné, et elle fonctionne maintenant dans un autre. Le balourd n'a pas changé, c'est tout ce qui l'entoure qui a changé.

Le comportement thermique et la réponse non linéaire sont particulièrement caractéristiques des rotors flexibles, qui fonctionnent au-delà de la première vitesse critique. Pour eux, la partie applicable de la norme et la méthode d'équilibrage diffèrent de celles des rotors rigides. Vérifiez à quelle catégorie appartient votre machine avant d'y transposer les méthodes habituelles.

Sources : ISO 21940-12:2016

Que faire en cas de retour : mesurer, pas ajouter des masses tout de suite

La tentation est compréhensible : l'appareil est déjà là, les coefficients d'influence — la réaction de la machine à une masse d'essai, enregistrée la dernière fois et à partir de laquelle on calcule la correction — sont sauvegardés, les démarrages d'essai ne sont pas nécessaires, l'ajout de masse se calcule en une minute. C'est précisément pour cela qu'un rééquilibrage à l'aveugle est aussi répandu, et aussi souvent nuisible. Il masque l'indicateur et laisse la cause continuer à agir.

La marche à suivre qui permet de régler la plupart des cas en une seule intervention est la suivante.

1. 01

   Ressortez le protocole du dernier équilibrage

   Vous avez besoin du régime, du mode de fonctionnement, des points et directions de mesure, de la vibration globale avant et après, de l'amplitude et de la phase de la 1x sur chaque palier, de la masse et de la position angulaire des masses posées, du rayon de pose, des coefficients d'influence. Sans ces données, vous refaites un équilibrage complet depuis le début, vous n'analysez pas un retour de vibration.

2. 02

   Reprenez la mesure dans les mêmes conditions

   Mêmes points, même direction, même fixation du capteur, même régime, même mode de fonctionnement. Le capteur sur le palier, sur goujon ou aimant, sur une surface propre et plane. Une mesure prise dans un autre régime ne se compare pas avec la précédente : le débat sur la cause deviendra ensuite impossible à trancher.

3. 03

   Comparez séparément la vibration globale et la 1x

   C'est surtout la 1x qui a augmenté : travaillez sur la masse du rotor — encrassement, usure, masse disparue. La vibration globale a augmenté plus que la 1x : travaillez sur la mécanique — roulement, desserrage, frottement, régime. C'est la première bifurcation, et la plus utile ; elle ne prend qu'une minute.

4. 04

   Comparez le vecteur 1x avec le protocole, pas seulement l'amplitude

   Si l'amplitude a augmenté mais que la phase reste presque la même, la masse évolue progressivement dans le même secteur angulaire : c'est de l'encrassement ou de l'usure. Si la phase s'est décalée de plusieurs dizaines de degrés, un événement mécanique s'est produit : masse disparue, dépôt décollé, bord cassé, ajustement qui a tourné. Ce sont des solutions différentes.

5. 05

   Passez la mécanique en revue à la main

   Serrage des boulons des pattes et des paliers, patte molle, jeux, scellement et ancrages, état de la courroie et des poulies, faux-rond de l'ajustement de la roue, traces de frottement dans le carter, température des paliers, graissage. Inspectez la roue : dépôt, fissures au pied des pales et le long des cordons, état des bords, présence et intégrité des masses. Une partie des cas se règle ici, sans aucun appareil.

6. 06

   Vérifiez si les conditions ont changé

   Le régime réel comparé à celui du protocole. La position du registre. Le produit et l'humidité. La consigne du variateur de fréquence. Ce qui a été fait sur la machine pendant la période écoulée, d'après le journal des réparations. Si les conditions sont différentes, expliquez d'abord l'écart, calculez les masses ensuite.

7. 07

   Et c'est seulement maintenant que vous décidez pour l'équilibrage

   La cause est de nouveau un balourd, la mécanique est intacte, les conditions sont les mêmes : équilibrez. Avec des coefficients d'influence sauvegardés, cela se fait sans démarrage d'essai, en un seul démarrage et une seule correction. La cause est ailleurs : éliminez-la, et effectuez l'équilibrage après la réparation, car les coefficients d'influence changeront de toute façon.

Si vous ajoutez des masses deux fois dans le même trimestre sur la même machine, vous n'équilibrez pas, vous entretenez la cause. Arrêtez-vous et déterminez précisément ce qui modifie la masse ou la raideur.

Prévention : pour que le retour de vibration cesse d'être une surprise

On ne peut pas empêcher le retour de la vibration, mais on peut le voir venir et planifier un arrêt plutôt que de subir une avarie. Cela ne coûte qu'une mesure par semaine et un tableau.

Ce qui compte, ce n'est pas seulement la valeur, mais aussi la dynamique. Les critères absolus sur la vibration globale en mm/s RMS vous donnent une zone d'état. L'écart par rapport au niveau de référence d'une machine saine vous donne un processus. Une hausse de plusieurs fois par rapport au niveau de référence en un mois mérite votre attention, même si le chiffre reste encore à l'intérieur de la zone B.

• Relevez le niveau de référence juste après l'équilibrage : vibration globale et 1x sur chaque palier, dans les trois directions, avec la phase et le régime. C'est votre point de départ, et sans lui, impossible de construire une tendance.
• Mettez en place un suivi de tendance. Une mesure toutes les une à deux semaines, sur le même régime, avec les mêmes points et directions. Le graphique par semaine montrera la forme de la croissance, et la forme de la croissance oriente vers la cause.
• Fixez-vous un seuil de réaction, pas seulement un seuil d'avarie. Par exemple : un doublement de la 1x par rapport au niveau de référence impose une inspection de la roue au prochain arrêt.
• Déduisez l'intervalle de nettoyage de la roue de votre propre tendance, et non d'une recommandation extérieure. La moitié du temps que met la machine pour passer du niveau de référence au seuil de réaction constitue un intervalle raisonnable.
• Fixez les masses de correction de façon durable : cordon complet plutôt que points de soudure, boulon freiné plutôt que vis autotaraudeuse, emplacement décapé et dégraissé, même rayon que celui du calcul.
• Marquez de façon permanente les plans de correction et les positions fixes directement sur le rotor, et consignez-les dans le protocole.
• Documentez les coefficients d'influence pour chaque machine. Tant que le système reste inchangé, un nouvel équilibrage se réduit à un seul démarrage, sans masse d'essai.
• Conservez non seulement les conclusions, mais aussi les données brutes : signaux temporels et spectres. Six mois plus tard, ce sont elles qui permettront de dire si un défaut progresse ou si la mesure a simplement été prise différemment.
• Reliez le journal des vibrations au journal des réparations et des régimes. La moitié des retours mystérieux s'explique par une note du type « accouplement changé » ou « consigne augmentée de 10 % ».

Utilisez ces chiffres et ces zones comme repères de travail. L'état, d'après la vibration globale, s'évalue selon l'ISO 20816 (auparavant ISO 10816) ; la qualité de l'équilibrage du rotor, selon les classes G de l'ISO 21940-11 (auparavant ISO 1940-1). Vérifiez la partie et l'édition applicables à votre machine, et pour une réception contractuelle, fixez par écrit la partie et l'édition de la norme, les points de mesure, la bande de fréquences, le régime de fonctionnement et le type de paliers.

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

Ce que fait AXILINE quand la vibration revient

Nous sommes des ingénieurs qui concevons et fabriquons les appareils Balanset, et qui les utilisons nous-mêmes pour équilibrer sur site. C'est pourquoi, lors d'une nouvelle intervention, nous n'arrivons pas avec des masses, mais avec l'appareil et le protocole précédent.

La première action consiste à mesurer et à comparer. Mêmes points, mêmes directions, même régime, même mode de fonctionnement. Nous regardons précisément ce qui a augmenté : la composante à la fréquence de rotation, ou l'ensemble de la vibration globale. Nous comparons le vecteur 1x avec le précédent, en amplitude et en phase. Nous vérifions la répétabilité entre les démarrages, nous examinons le spectre et le signal temporel, nous passons la mécanique en revue et inspectons la roue et les masses. Ce n'est qu'ensuite que nous disons s'il faut un équilibrage ou une réparation.

Vous recevrez une réponse directe, même si elle ne vous plaît pas. Roue usée : nous vous dirons que l'équilibrage deviendra une opération récurrente, et nous proposerons une réparation de la roue. Fissure au pied d'une pale : nous refuserons d'équilibrer. Roulement endommagé ou fondation affaiblie : nous indiquerons l'ordre des travaux dans lequel l'équilibrage vient en dernier, et non en premier.

Lorsque la cause est réellement un balourd, nous équilibrons le rotor sur place, sur ses propres paliers, sans démontage : sur un ou deux plans de correction, en répartissant la masse sur des positions fixes, et si aucun endroit ne permet de souder, nous calculons un perçage. Avec des coefficients d'influence sauvegardés, une nouvelle intervention se limite à un seul démarrage, sans masse d'essai. Nous formalisons le résultat par un protocole avec les chiffres avant et après, afin que vous disposiez d'un niveau de référence pour la prochaine comparaison.

Vous pouvez aussi acquérir l'appareil et suivre vos machines vous-même. Le kit comprend deux accéléromètres, un capteur laser de phase et de régime, un module USB bicanal avec préamplificateurs, intégrateurs et CAN, et un logiciel pour Windows : vibration globale, amplitude et phase de la 1x, spectre FFT, signal temporel, acquisition simultanée sur deux voies, diagramme polaire, calcul de tolérance selon les classes G, équilibrage trim, équilibrage à partir de coefficients d'influence sauvegardés, recalcul des masses pour d'autres plans de correction, et archive des résultats pour les protocoles. Le Balanset-1A s'utilise aussi comme système de mesure pour les machines à équilibrer à paliers souples. Un support de conseil est inclus, y compris l'analyse de vos mesures et de vos spectres.

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

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