AXILINEVibration d'une transmission par courroie : poulie, tension et ce qui gêne l'équilibrage
Un ventilateur à transmission par courroie s'est mis à gronder, vous posez un capteur sur le palier et vous voyez 7 mm/s. L'essentiel du niveau se situe à la fréquence de rotation, c'est-à-dire à la fréquence de l'arbre — donc un balourd ? Ne vous précipitez pas sur les masses. Une poulie excentrée, des gorges usées et une courroie trop tendue donnent une vibration exactement à la même fréquence, et la courroie ajoute en plus ses propres raies en dessous de la fréquence de rotation — subsynchrones — qu'une mesure standard ne montrera même pas.
Une transmission par courroie : deux groupes de fréquences et une force constante
Une transmission par courroie semble être un ensemble simple : deux poulies et une courroie. Pour le diagnostic vibratoire, c'est une chaîne cinématique à part, avec ses propres fréquences, sa propre rigidité et sa propre charge constante sur les paliers.
Première conséquence : vous avez deux arbres à des vitesses différentes. La vitesse de l'arbre mené est liée à celle du moteur par les diamètres des poulies. Si vous avez collé la marque réfléchissante sur l'arbre du moteur alors que vous équilibrez la roue du ventilateur, l'appareil isolera la composante de rotation du moteur, pas celle de la roue. Tout ce qui suit sera faux, et le logiciel ne vous le signalera pas.
Deuxième conséquence : une troisième fréquence apparaît, propre à la courroie. Elle n'est multiple d'aucune des deux fréquences de rotation, se situe toujours en dessous d'elles et se calcule facilement à partir de la cinématique.
Troisième conséquence : la tension apparaît. C'est une force radiale constante, qui charge les paliers des deux arbres, fléchit légèrement les arbres et fixe la rigidité du système « poulie, arbre, palier ». En elle-même, ce n'est pas une vibration. Mais elle change les conditions dans lesquelles vous mesurez et équilibrez. Le coefficient d'influence — le lien entre « on pose une masse d'essai, on obtient tel changement de vibration », sur lequel repose tout le calcul d'équilibrage — relevé à une tension donnée n'est plus valable à une autre tension.
La transmission gêne donc deux fois : elle crée elle-même de la vibration et elle fausse l'image sur laquelle vous fondez votre décision.
- Fréquence de rotation du moteur f1 = n1 / 60, en Hz
- Fréquence de rotation de l'arbre mené f2 = f1 · D1 / D2, où D1 et D2 sont les diamètres primitifs des poulies. C'est exactement elle que cherche l'appareil lors de l'équilibrage de la roue
- Fréquence de la courroie f_courroie. Toujours inférieure à la fréquence de rotation de l'une ou l'autre poulie
- Fréquence propre du brin libre de la courroie. Un brin tendu se comporte comme une corde et peut entrer en résonance
- Force de tension constante. Ce n'est pas une vibration, mais elle influe sur les paliers, sur la flèche de l'arbre et sur tous les coefficients d'influence
Fréquence de la courroie et ses harmoniques
Elle se calcule ainsi : f_courroie = π · D_poulie · f_poulie / L_courroie, où L_courroie est la longueur de la courroie. Le sens en est transparent. La vitesse linéaire de la courroie est égale à π · D · f. Divisez-la par la longueur de la courroie, et vous obtenez combien de fois par seconde le même point de la courroie revient à sa position initiale.
Le rapport f_courroie / f_poulie est égal à π · D / L_courroie et toujours inférieur à un, parce que la longueur de la courroie est nettement supérieure à la longueur de la demi-circonférence de la poulie. D'où la règle de travail : la fréquence de la courroie est subsynchrone. C'est une raie stable en dessous de la fréquence de rotation, non multiple de celle-ci, que l'on vérifie en priorité sur une transmission à courroie.
Un tronçon défectueux de la courroie — jonction, fissure transversale, morceau arraché, épaississement local — passe deux fois sur les poulies par tour de courroie. C'est pourquoi, dans le spectre — la décomposition de la vibration par fréquences — c'est souvent non pas la première harmonique qui domine, mais la deuxième, 2× la fréquence de la courroie. Des harmoniques jusqu'à la quatrième ou la cinquième sur une courroie usée, c'est une image courante.
Exemple illustratif, typique d'une installation de ventilation. Moteur à 1470 tr/min, soit 24,5 Hz. Poulie moteur de 150 mm. Courroie de 2000 mm. On obtient f_courroie = π · 0,15 · 24,5 / 2 ≈ 5,8 Hz. Attendez-vous à des raies vers 5,8 et 11,6 Hz, la seconde étant probablement plus élevée. Les chiffres sont donnés à titre indicatif, calculez avec votre propre cinématique : mesurez les diamètres, prenez la longueur de courroie sur son marquage.
Dans le signal temporel, un défaut de courroie se voit comme un choc, se répétant avec une période 1 / f_courroie. Pour l'exemple ci-dessus, cela fait 0,17 s, et pour ne pas manquer un tel choc, il faut enregistrer une seconde ou plus.
Les harmoniques de la fréquence de la courroie sont faciles à confondre avec des phénomènes subsynchrones d'une autre origine : un tourbillon d'huile dans des paliers lisses vers 0,42–0,48 fois la fréquence de rotation, des phénomènes de décollement dans l'écoulement, un frottement. La différence est simple. La fréquence de la courroie se calcule strictement par la cinématique et ne bouge pas au changement de régime. Le tourbillon est lié à une fraction de la fréquence de rotation et se déplace avec la charge.
Sources : ISO 13373-3:2015
La poulie : faux-rond, excentricité et usure des gorges donnent une vibration exactement à 1x
C'est là que se trouve le principal piège de la transmission par courroie. Tout ce qui rend la rotation de la poulie irrégulière en géométrie crée une force une fois par tour, et tombe exactement sur la raie du spectre où vit le balourd : la 1x, la composante de rotation.
Excentricité. Le centre du diamètre extérieur ne coïncide pas avec l'axe de rotation. La courroie se tend plus fort puis plus faiblement à chaque tour. La force varie en intensité, pas seulement en direction, si bien que la vibration devient directionnelle : le long de la ligne entre les poulies, elle est généralement nettement plus élevée que perpendiculairement. Avec un balourd pur, l'image est différente : les amplitudes horizontale et verticale sur le palier sont comparables, et les phases sont écartées d'environ 90°.
Faux-rond radial de la portée. La poulie est montée sur un moyeu détérioré, sur une douille conique mal alignée, sur une clavette avec du jeu. Un comparateur le trouve en deux minutes sur la machine à l'arrêt, et cela se corrige en reprenant la portée, pas avec une masse.
Faux-rond frontal. La poulie « voile » comme un huit. La courroie subit un balancement axial, la vibration axiale augmente et l'usure des flancs de gorge devient asymétrique.
Profondeur inégale et usure irrégulière des gorges. Dans une transmission multi-gorges, les courroies se logent à des profondeurs différentes et travaillent sur des diamètres effectifs différents. Une courroie tire, les autres suivent. La répartition de la charge change à chaque tour, la tension pulse, et dans le spectre la 1x augmente, ainsi que la fréquence de la courroie.
Signe visible à l'œil d'une gorge usée : le fond brillant. Une courroie trapézoïdale doit travailler par ses flancs et ne pas toucher le fond. Un fond brillant signifie que la courroie s'est enfoncée, que la transmission a déjà perdu sa capacité de traction, et que toute mesure se fait alors sur un organe défaillant.
- Faux-rond radial et frontal des deux poulies au comparateur, machine à l'arrêt et consignée
- Jeu sur la clavette et état de la rainure de clavette, montage de la douille conique, serrage du moyeu
- Profil des gorges au gabarit du fabricant : affaissements, fond brillant, usure inégale entre gorges
- Traces de glissement : bandes brillantes sur les flancs de la courroie, poussière noire de caoutchouc sous la transmission, odeur de caoutchouc brûlé
- Directionnalité de la vibration : comparez le niveau le long de la ligne entre les poulies et perpendiculairement, l'écart trahit la géométrie de la transmission
La tension : trop faible ou trop forte, les deux faussent la mesure
Tension insuffisante et glissement
La courroie glisse, et la vitesse de l'arbre mené cesse d'être rigidement liée à celle du moteur. Elles flottent avec la charge. Dans le spectre, les raies s'étalent, la phase de la 1x ne se reproduit pas d'un démarrage à l'autre. L'équilibrage dans cet état ne converge pas : chaque démarrage décrit une machine légèrement différente, et le coefficient d'influence devient peu fiable. Par ailleurs, la courroie chauffe, le caoutchouc vieillit, les gorges s'usent plus vite.
Tension excessive
La force radiale constante sur les paliers des deux arbres augmente. Pour les roulements à billes, la durée de vie chute environ comme le cube de la charge dynamique équivalente, si bien qu'une marge « pour être sûr de ne pas glisser » consomme les roulements bien plus vite qu'il n'y paraît. Le calcul de durée de vie selon l'ISO 281 le montre directement, si l'on y intègre la force de tension réelle. L'arbre fléchit légèrement, la 1x augmente, la portée de la poulie en souffre. Une transmission trop tendue est souvent la véritable cause de la vibration que l'on essaie d'éliminer avec des masses.
Résonance du brin
Le brin libre de la courroie se comporte comme une corde. Sa fréquence propre est approximativement égale à (1 / 2·L_brin) · √(T / m'), où L_brin est la longueur du brin, T la tension, m' la masse au mètre de courroie. Si elle tombe sur la fréquence de rotation ou sur la fréquence de la courroie, le brin se met à claquer et à faire vibrer les poulies. Se corrige en changeant la tension, en raccourcissant le brin avec un galet tendeur, ou en changeant de courroie.
Comment régler la tension
Pas au jugé, pas « pour que ça ne siffle plus ». Deux méthodes fonctionnent. La flèche du brin sous une force donnée par le fabricant : un repère courant est d'environ 16 mm de flèche par mètre de brin, mais prenez le chiffre et la force exacts auprès du fabricant de la courroie. Et la méthode fréquentielle : on excite le brin d'une pichenette, on mesure sa fréquence propre et on calcule la tension avec la même formule inversée, T = 4 · m' · L_brin² · f². La seconde méthode est plus précise et reproductible, ce qui la rend pratique pour un journal de bord.
Après avoir tendu la courroie, remesurez la vibration. La tension change la charge statique et la rigidité du support, et avec elles les coefficients d'influence. Un équilibrage réalisé avant la retension de la courroie se dérègle en partie après celle-ci, et vous recevrez un appel dans la semaine.
Sources : ISO 281:2007
Désalignement des poulies, courroies de longueurs différentes, vieillissement
Dans l'atelier, on désigne d'un seul mot trois défauts géométriques distincts, qui se corrigent chacun différemment.
Décalage parallèle : les axes des arbres sont parallèles, mais les poulies sont décalées l'une par rapport à l'autre le long de l'axe. La courroie entre en biais dans la gorge, le flanc s'use de façon asymétrique.
Inclinaison angulaire : les axes des arbres ne sont pas parallèles. La courroie est de travers dans la gorge et tire de façon inégale sur sa largeur.
L'inclinaison de la poulie elle-même par rapport à l'arbre, c'est déjà un faux-rond frontal, donc un défaut de portée, pas de montage. Déplacer le moteur ne sert à rien, il faut déposer la poulie.
On vérifie avec un cordeau ou une règle sur les faces extérieures des poulies, avec un fil le long des gorges, ou avec un dispositif laser pour poulies. Vérifiez en même temps la patte molle du moteur : une cale sous une seule patte désaxe à la fois le châssis, l'arbre et la poulie. La terminologie compte ici : le désalignement est une cause, tandis que l'alignement des arbres et le réglage des poulies sont une action.
En vibration, le désalignement des poulies donne une 1x avec une composante axiale marquée, parfois une 2x, et toujours une usure accélérée de la courroie avec échauffement des flancs. Une masse sur la poulie ou sur la roue ne l'éliminera pas.
Courroies de longueurs différentes dans un même jeu. Même des courroies de même référence, issues de lots différents, diffèrent par leur longueur réelle. La courte tire, la longue suit. La charge varie, la tension pulse, la vibration est instable d'un démarrage à l'autre, et l'équilibrage sur une telle transmission ne se reproduit pas. D'où la règle la plus souvent enfreinte : posez un jeu assorti d'un même fabricant et remplacez toutes les courroies en même temps. Une courroie neuve à côté de trois courroies détendues travaille seule et meurt en quelques semaines.
Vieillissement. Le caoutchouc perd son élasticité, des fissures transversales et des zones rigides apparaissent sur la face intérieure. Une zone rigide passe sur la poulie avec un choc, et c'est exactement l'excitation que vous verrez ensuite à la fréquence de la courroie et à ses harmoniques.
Ce qu'on confond dans le spectre
| Ce que vous voyez | Ce que cela donne sur une transmission par courroie | Comment le distinguer d'un balourd |
|---|---|---|
| Pic dominant exactement à la 1x de l'arbre mené | Excentricité de la poulie, faux-rond de portée, usure inégale des gorges, tension excessive | Comparateur sur la poulie avant toute masse. Comparez le niveau le long de la ligne des poulies et perpendiculairement. Vérifiez si la 1x change après une tension correcte |
| Raie stable en dessous de la fréquence de rotation, non multiple | Fréquence de la courroie, souvent avec une deuxième harmonique dominante | Calculez f_courroie par la cinématique et comparez avec la raie. Le balourd ne donne jamais de raies subsynchrones |
| 1x plus vibration axiale en hausse | Désalignement des poulies, faux-rond frontal de la poulie | Cordeau ou dispositif laser sur les faces des poulies. Sur une roue en porte-à-faux, l'axiale peut aussi venir d'un balourd, vérifiez donc la géométrie quand même |
| Raies étalées, la phase de la 1x saute d'un démarrage à l'autre | Glissement et vitesse instable | Regardez l'écart de vitesse entre les démarrages. Avec un balourd, la phase est stable et se reproduit |
| Ronflement sur une seule fréquence, le brin de courroie claque nettement | Résonance du brin libre | Changez la tension de 10 à 15 % et remesurez. La résonance se déplacera, le balourd restera en place |
| Le niveau est revenu quelques semaines après un équilibrage réussi | L'usure des gorges et l'allongement de la courroie se poursuivent | Comparez les spectres avant et après. Si c'est bien la 1x qui a augmenté à cinématique inchangée, cherchez la géométrie de la transmission, pas un nouveau balourd |
Sources : ISO 13373-3:2015
Ordre des opérations sur une transmission par courroie
- 01
Géométrie et portée de la poulie
Arrêtez et consignez la transmission. Comparateur sur les deux poulies : faux-rond radial et frontal. Jeu du moyeu, de la clavette, de la douille conique. Profil des gorges au gabarit. Tout ce qui est trouvé ici se corrige par une réparation, pas par des masses.
- 02
Remplacement des courroies par jeu complet
Un jeu assorti d'un même fabricant, toutes les courroies en même temps. N'ajoutez pas une seule courroie neuve à des courroies usées. Nettoyez les gorges de la poussière de caoutchouc et des dépôts avant la pose.
- 03
Alignement des poulies
Cordeau ou règle sur les faces, fil le long des gorges, dispositif laser. Vérifiez en même temps la patte molle du moteur et le serrage des glissières : un châssis de travers annule tout réglage.
- 04
Tension selon la méthode du fabricant
Flèche sous une force donnée, ou méthode fréquentielle. Notez la valeur dans le journal. Après un rodage de 20 à 30 minutes, revérifiez la tension : une courroie neuve se tasse et s'allonge dans les premières heures.
- 05
Mesure de contrôle
Vibration globale (niveau total sur toute la bande de fréquences) et 1x sur les deux paliers, dans les directions radiale et axiale, plus le spectre et la vitesse de rotation enregistrée. Une partie des demandes se referme exactement ici : le niveau est déjà normal, il n'y a rien à équilibrer.
- 06
Équilibrage, si la 1x reste élevée
Les coefficients d'influence se rapportent maintenant à une transmission en bon état et se reproduisent d'un démarrage à l'autre. Posez la marque et le capteur laser de phase sur l'arbre du rotor que vous équilibrez. Deux ou trois démarrages, une masse sur le plan de correction accessible, un démarrage de contrôle.
L'ordre ne peut pas être inversé. Chaque étape change les conditions de la suivante : une courroie neuve change la charge statique, la tension change la rigidité du support, l'alignement des poulies change la direction de la force. L'équilibrage vient en dernier, sinon vous fixez avec des masses un état qui n'existera plus dans une heure.
Pourquoi équilibrer une poulie sur des courroies usées n'a pas de sens
La raison n'est pas dans le formalisme, mais dans l'arithmétique. La vibration à 1x se compose vectoriellement de deux contributions : le vrai balourd de masse et l'excitation géométrique due au faux-rond, à l'excentricité et aux gorges inégales. Une masse n'élimine que la première contribution. La seconde reste, et le niveau résiduel bute dessus comme sur un plancher. Vous ferez quatre démarrages, vous ferez baisser 7 mm/s à 4 mm/s et vous resterez bloqué, tandis que le logiciel affichera honnêtement que la tolérance n'est pas atteinte.
Pire, cette seconde contribution est instable. La gorge continue de s'user, la courroie s'allonge, la tension baisse, le glissement augmente. Un mois plus tard, la géométrie a changé, mais les masses restent calculées selon l'ancien état. D'où la plainte classique : équilibré, calme pendant deux semaines, puis tout est revenu. Nous traitons ce scénario plus en détail dans un article séparé sur les raisons du retour de la vibration après un équilibrage.
Et troisièmement. Dès que vous posez un jeu neuf de courroies, vous changez exactement le système pour lequel les coefficients d'influence ont été calculés. Les bonnes masses pour l'ancienne transmission ne sont pas les bonnes masses pour la nouvelle. Équilibrer avant de changer les courroies revient à faire le travail deux fois.
La situation inverse existe aussi : la poulie elle-même a vraiment besoin d'être équilibrée. Poulie coulée de grand diamètre, poulie après réalésage de sa portée, poulie à moyeu soudé. Deux voies sont possibles ici. Sur place, avec le rotor et dans les paliers propres de la machine, une fois la géométrie de la transmission remise en ordre. Ou en atelier, sur un mandrin, et l'excentricité du mandrin lui-même s'élimine alors par un équilibrage indexé : on retourne le rotor sur le mandrin de 180°, l'appareil fait une seconde mesure et soustrait la contribution du mandrin du résultat.
Une poulie fine, de forme discoïde, avec un rapport L/D inférieur à 0,5, se contente généralement d'un seul plan de correction. Nous avons un article séparé sur le choix du nombre de plans et sur la règle L/D, ainsi qu'un article sur le choix de la classe de précision pour la tolérance de balourd résiduel selon les classes G.
Sources : ISO 21940-11:2016 · Spécifications fabricant Balanset-1A
Ventilateurs et extracteurs de fumées : mesurer sur une transmission avec glissement
La transmission par courroie se rencontre le plus souvent là où la vibration pose déjà problème : ventilateurs centrifuges, extracteurs de fumées, aspiration, broyeurs, déchiqueteurs. Vitesse basse, roue de grand diamètre, air sale. Il y a ici deux particularités de mesure à cause desquelles la transmission échappe au relevé.
Première particularité : les composantes subsynchrones tombent sous le filtre. L'évaluation de l'état de la machine se fait en mm/s RMS (valeur efficace de la vitesse vibratoire) dans la bande 10–1000 Hz. La fréquence de la courroie d'une transmission lente se situe souvent en dessous de 10 Hz, 5,8 Hz dans l'exemple ci-dessus. Le filtre passe-haut la coupe tout simplement. Vous obtenez un chiffre global correct sans en voir la cause. Pour le diagnostic de la transmission, relevez donc un spectre séparé avec une borne inférieure sous la fréquence de la courroie et une résolution suffisante pour séparer 5,8 Hz de la fréquence de rotation. La résolution coûte du temps d'enregistrement : Δf = 1 / T, et pour obtenir des raies tous les 0,25 Hz, il faut un enregistrement de 4 s. Nous avons un article séparé sur le choix de la Fmax et du nombre de lignes.
Laissez en revanche la mesure de réception selon l'ISO 20816 dans la bande standard : la comparaison aux zones n'a de sens qu'avec les conditions de mesure déclarées. Vérifiez la partie applicable et l'édition de la norme pour votre machine, il y a des exceptions selon la puissance, la vitesse et le type de machine. Le spectre de diagnostic et la mesure de réception sont deux mesures distinctes, avec des réglages distincts, et il vaut mieux les séparer dans le rapport.
Seconde particularité : la vitesse de rotation. Une transmission avec glissement ne maintient pas la fréquence de rotation aussi rigoureusement qu'un accouplement direct. Si la vitesse dérive de quelques pour cent d'un démarrage à l'autre, l'amplitude et la phase de la 1x changent d'elles-mêmes, sans aucune masse, et l'essai avec masse d'essai donne un coefficient d'influence trompeur. Sur un ventilateur, cela s'aggrave avec le registre et la température du gaz : une courroie chaude tire différemment d'une courroie froide.
- Posez la marque et le capteur laser de phase sur l'arbre du rotor que vous équilibrez, pas sur l'arbre du moteur
- Enregistrez la vitesse de rotation à chaque démarrage et maintenez l'écart entre démarrages dans environ 1 %
- Gardez un seul régime : position du registre, charge, température. Faites chauffer la machine avant la première mesure
- Si la phase de la 1x flotte de plus de 10 à 15° au sein d'un même démarrage répété, cherchez un glissement ou des desserrages, ne calculez pas de correction
- Enregistrez le signal temporel : un choc de période 1 / f_courroie trahit une jonction ou une zone rigide de la courroie
- Inspectez la turbine avant toute chose. Un encrassement ou des fissures au pied des aubes referment immédiatement la question de l'équilibrage
Un appareil à deux voies aide justement sur ce type de machine : il affiche simultanément la vibration globale et la 1x avec phase sur les deux paliers, la vitesse de rotation au capteur laser et le spectre complet avec le signal temporel. En un seul démarrage, vous voyez à la fois les raies subsynchrones de la courroie, la stabilité de la vitesse, et si poser des masses a seulement un sens. C'est exactement ainsi que travaillent les ingénieurs qui conçoivent et fabriquent les appareils Balanset et réalisent eux-mêmes les équilibrages sur site : d'abord la mesure et l'inspection de la transmission, ensuite la décision, et seulement après la correction. Si vous avez besoin d'aide pour une machine précise à transmission par courroie, nous analyserons votre cinématique et votre spectre dans le cadre de l'accompagnement-conseil, et sur site nous réaliserons le diagnostic comme l'équilibrage.
Sources : ISO 13373-5:2020 · ISO 20816-1:2016 · Spécifications fabricant Balanset-1A
Questions fréquentes
Comment calculer la fréquence de la courroie ?
Avec la formule f_courroie = π · D_poulie · f_poulie / L_courroie, où D_poulie est le diamètre primitif de l'une ou l'autre poulie, f_poulie sa fréquence de rotation en hertz, L_courroie la longueur de la courroie dans la même unité que le diamètre. Le résultat est toujours inférieur à la fréquence de rotation des deux poulies, parce que le facteur π · D / L est inférieur à un. Les défauts de courroie se manifestent à cette fréquence et à ses harmoniques, et la deuxième harmonique est souvent plus élevée que la première : un tronçon défectueux passe deux fois sur les poulies par tour de courroie.
Comment savoir si la vibration vient de la courroie et de la poulie plutôt que d'un balourd ?
Trois vérifications. Calculez la fréquence de la courroie et cherchez sa raie dans un spectre dont la borne inférieure descend sous 10 Hz, un balourd ne donne jamais de raies subsynchrones. Placez un comparateur sur les poulies et mesurez le faux-rond radial et frontal, un balourd ne donne pas de faux-rond. Comparez le niveau de vibration le long de la ligne entre les poulies et perpendiculairement à celle-ci : une forte directionnalité indique la transmission, alors qu'avec un balourd les amplitudes dans les deux directions radiales sont comparables et les phases écartées d'environ 90°. Méthode complémentaire : retirez la courroie et faites tourner le rotor en roue libre, si l'image change qualitativement, la cause est dans la transmission.
Faut-il retirer la courroie pour l'équilibrage ?
On équilibre généralement avec la courroie en place, à la vitesse de service et dans les paliers propres de la machine, car une courroie retirée change à la fois la charge statique et la rigidité du support. Mais retirer la courroie reste un bon procédé de diagnostic : faites tourner le rotor en roue libre ou entraîné sans courroie, et comparez les spectres. Si les raies subsynchrones disparaissent et que la 1x baisse, vous avez trouvé la source dans la transmission. Il faudra malgré tout équilibrer dans l'état où la machine fonctionne réellement.
Quelle tension considérer comme correcte ?
Celle indiquée par le fabricant de la courroie pour votre profil, votre longueur de brin et la puissance transmise. Deux méthodes fonctionnent : la flèche du brin sous une force donnée (repère courant d'environ 16 mm par mètre de brin, valeur et force exactes auprès du fabricant) et la méthode fréquentielle, où l'on excite le brin d'une pichenette et calcule la tension à partir de sa fréquence propre : T = 4 · m' · L_brin² · f². La seconde est reproductible et pratique pour un journal de bord. Ne tendez jamais au jugé : une tension insuffisante donne du glissement et une vitesse instable, une tension excessive détruit les roulements et fait elle-même augmenter la 1x.
Peut-on remplacer une seule courroie d'un jeu ?
Non. Même des courroies de même référence, issues de lots différents, diffèrent par leur longueur réelle, et les anciennes courroies sont en plus détendues. La courroie neuve se retrouvera plus courte que les autres, prendra l'essentiel de la charge et tombera vite en panne, tandis que la tension dans la transmission deviendra pulsante : cela donne une vibration instable et des mesures non reproductibles. Posez un jeu assorti complet d'un même fabricant, et vérifiez en même temps les gorges : si une courroie a touché le fond de sa gorge, la poulie doit elle aussi être remplacée.
Pourquoi la vibration d'un ventilateur à transmission par courroie est-elle revenue un mois après l'équilibrage ?
Le scénario le plus fréquent est le suivant : la véritable cause de la 1x était la géométrie de la transmission, pas un balourd. Les masses ont éliminé la part du niveau due à la masse, mais l'excentricité de la poulie et l'usure des gorges sont restées et ont continué d'évoluer. La courroie s'est en plus allongée, la tension a baissé, le glissement a augmenté. Second scénario : entre l'équilibrage et la nouvelle mesure, quelqu'un a retendu la courroie ou changé le jeu, et les coefficients d'influence ne correspondent plus à la machine. Troisième scénario : la roue s'est de nouveau encrassée. Commencez par le comparateur sur les poulies et par le journal de tension, pas par de nouveaux essais avec masse.
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La vibration globale en mm/s RMS additionne toutes les sources à la fois. La composante synchrone 1x est la part qui tombe exactement sur la fréquence de rotation, et c'est précisément là que se manifeste le balourd. L'équilibrage ne réduit que 1x, regardez donc le rapport entre les deux : si 1x représente plus de 70 à 80 % de la globale, les masses fonctionneront ; si elle en représente moins de la moitié, l'essentiel de la vibration vient d'ailleurs. La phase de 1x ne sert pas à trouver le point lourd, mais à suivre la réaction de la machine à la masse d'essai.
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Oui, nous équilibrons la poulie de transmission par courroie sur site, sans la déposer de l'arbre. Conditions : l'ajustement sur clavette, douille conique ou douille de serrage est correctement serré et ne tourne pas, le faux-rond radial et axial de la jante est dans la tolérance du fabricant, les courroies forment un jeu assorti avec la tension réglée. Une poulie mince se règle avec un seul plan de correction (les masses se posent dans une seule section du rotor) en deux ou trois démarrages ; une poulie large multi-gorges, ou un arbre assemblé avec poulie et demi-accouplement, en demande parfois deux. Si la jante bat ou si les gorges sont usées jusqu'au brillant au fond, les masses n'aideront pas : d'abord un nouvel ajustement ou un remplacement de poulie, et nous le disons avant de commencer les travaux.
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