# Équilibrage du rotor d'un mulcheur forestier sur site, sans dépose de l'engin porteur

> Le rotor d'un mulcheur forestier a la vie plus dure que n'importe quel autre tambour : pierres, souches, dents perdues et rechargements de masse inégale. Chaque dent arrachée se transforme en charge d'impact sur les paliers à 1500-2500 tr/min. Nous équilibrons ces rotors directement sur la tête de mulchage ou le mulcheur porté, sur le site du client, entraînés par le moteur hydraulique d'origine ou par la prise de force du tracteur (PDF). Vous obtenez une mesure avant et après, des masses soudées sur deux plans, et un rapport.

**En bref:** Oui, nous équilibrons les rotors de mulcheurs forestiers sur site, dans leurs propres paliers, sans déposer le tambour. Conditions : le jeu de dents est complet et homogène, le tambour est débarrassé de la terre et des résidus de bois, l'entraînement maintient un régime stable, et les extrémités du tambour sont accessibles après dépose du tablier de protection ou par des trappes. Si le tambour est tordu après un choc ou si les dents sont montées de façon disparate, nous le dirons d'abord, car des masses ne corrigent pas cela.

Source: https://axiline.pt/fr/equipements/equilibrage-rotor-d-mulcheur-forestier-site/  
Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com

## Symptômes : comment le balourd se manifeste spécifiquement sur un mulcheur

Sur un mulcheur forestier, le balourd est presque toujours lié à un événement précis. Hier, vous travailliez sur un terrain caillouteux, aujourd'hui la tête cogne dans la flèche de la pelle. Vous avez changé le jeu de dents, et le mulcheur porté a commencé à secouer le tracteur à travers l'attelage. Si vous vous souvenez de cet événement, signalez-le-nous lors de la commande : le diagnostic ira plus vite.

Il est difficile de distinguer un balourd d'autres problèmes rien qu'au ressenti, mais il existe des signes caractéristiques.

- [x] La vibration est apparue brusquement, après un choc contre une pierre ou une souche, et n'a pas changé depuis.
- [x] Les vibrations ont commencé après le remplacement d'une partie des dents, ou après un rechargement des dents au carbure.
- [x] Le grondement et les à-coups augmentent avec le régime du rotor et diminuent quand on réduit le débit du moteur hydraulique ou le régime de la prise de force.
- [x] La tête tremble au régime à vide du rotor, avant même le contact avec le bois.
- [x] Les paliers aux extrémités du corps chauffent, une graisse neuve n'y change rien.
- [x] Des fissures sont apparues dans les soudures du corps, la fixation des écrans de protection s'est desserrée.
- [x] L'opérateur sent les à-coups à travers la flèche, le balancier ou le siège du tracteur.

> Une vibration qui n'apparaît que sous charge et disparaît en rotation à vide vient généralement non pas d'un balourd, mais de la coupe et de l'avancement. Il est inutile de l'équilibrer, et nous vérifions cela aussi par la mesure.

## Construction du rotor et origine du balourd

Le rotor d'un mulcheur forestier est un tambour tubulaire en acier portant des porte-dents soudés, qui reçoivent soit des dents fixes au carbure, soit des marteaux et des couteaux articulés. Le tambour repose sur deux paliers aux extrémités du corps, et il est fermé par un carter muni d'un tablier de protection à chaînes ou en caoutchouc. La longueur du tambour est plusieurs fois supérieure au diamètre, donc le balourd y est presque toujours dynamique, avec une composante de couple : un déséquilibre de masse le long de la longueur ne tire pas simplement le tambour d'un côté, il le fait osciller par ses deux extrémités.

L'usine équilibre le tambour une seule fois, avant la première journée de travail en forêt. Ensuite, c'est le travail lui-même qui détruit cet équilibre.

### Perte et éclatement de dents

Une dent arrachée, à ce rayon du tambour, déplace le centre de masse de façon immédiate et notable. Un carbure éclaté agit de la même façon, mais dans une moindre mesure. Le pire des cas est un porte-dent arraché avec sa dent : c'est à la fois une perte de masse et un logement endommagé.

### Remplacement et rechargement de masses différentes

Une dent neuve est plus lourde qu'une dent usée. Si l'on change trois dents sur quarante, le rotor reçoit trois surcharges locales. Un rechargement des porte-dents au carbure fait « à l'œil » introduit une dispersion de masse sur la circonférence que personne ne contrôle.

### Adhérence de terre et de résidus de bois

Le travail sur un sol humide colmate les poches des porte-dents et la cavité intérieure du carter d'un mélange de terre et de copeaux. Ce dépôt se répartit de façon inégale et se détache partiellement en cours de fonctionnement, ce qui fait varier la vibration. Équilibrer un tambour sale n'a aucun sens : nous demandons d'abord un lavage.

### Flexion après un choc

Un choc contre un rocher ou un métal caché tord le tube du tambour ou l'arbre. Ce n'est plus un balourd, mais une géométrie faussée : des masses ne peuvent pas la compenser à tous les régimes à la fois. Nous vérifions le faux-rond de l'arbre avant l'équilibrage.

## Entraînement : moteur hydraulique ou PDF, et ce que cela change pour la mesure

Les têtes de mulchage des pelles et des chargeuses sont entraînées par un moteur hydraulique ; les mulcheurs portés des tracteurs fonctionnent à partir de la prise de force, via un arbre à cardan, un réducteur et une transmission par courroie. Pour l'équilibrage, ce n'est pas un détail : de l'entraînement dépendent la stabilité du régime et l'endroit où nous posons le repère de phase.

L'entraînement hydraulique ne maintient le régime que dans la mesure où le débit de la pompe et la température de l'huile sont stables. Une huile froide est plus visqueuse, et le régime du rotor est différent. C'est pourquoi nous préchauffons d'abord le système hydraulique jusqu'à sa température de travail, fixons le régime du moteur de l'engin porteur et le régime de la pompe, et ne procédons aux mesures qu'ensuite. Tous les démarrages — initial, d'essai et de contrôle — se font au même régime, sinon les coefficients d'influence — la réponse mesurée de la machine à une masse d'essai, sur laquelle l'appareil fonde son calcul — ne concordent pas.

Avec une transmission à cardan, une autre subtilité s'ajoute. Les joints de cardan, à angle de brisure marqué, font tourner l'arbre de façon inégale à l'intérieur de chaque tour, et des croisillons usés ajoutent leurs propres composantes au spectre. C'est pourquoi nous collons le repère réfléchissant du capteur laser de phase sur le rotor lui-même : sur l'extrémité de l'arbre du tambour ou sur sa poulie, jamais sur le cardan ni sur l'arbre de sortie de la prise de force. Un repère côté entraînement, à travers une transmission par courroie, n'a d'ailleurs aucun sens : la fréquence de rotation y est différente.

- Entraînement hydraulique : préchauffage de l'huile, régime fixe, contrôle du régime par l'appareil à chaque démarrage.
- Prise de force et cardan : angle de brisure de l'arbre minimal, attelage réglé en hauteur, croisillons et cannelures sans jeu.
- Le repère de phase toujours sur le rotor ou son arbre, jamais sur l'arbre à cardan.
- Le régime ne doit pas dériver entre les démarrages : une dérive de plus de quelques pour cent impose de refaire le démarrage.

## Ce que nous vérifions avant la pose des masses

L'équilibrage n'élimine que la composante synchrone de la vibration. Nous mesurons donc d'abord sur les deux paliers : vibration globale, part de la composante synchrone 1x (les oscillations à la fréquence de rotation du rotor), phase, spectre. Si une autre fréquence que la fréquence de rotation domine dans le spectre, nous nous occupons de la mécanique, pas des masses. La façon de lire ces chiffres est détaillée dans l'article sur la vibration globale, la 1x et la phase.

- [x] Le jeu de dents : nous le comptons selon le schéma du fabricant, vérifions les positions, recherchons les éclats et les porte-dents vides.
- [x] L'homogénéité des dents : un jeu mélangeant des dents neuves et usées est vérifié par sondage sur la masse.
- [x] Le faux-rond du tambour et de l'arbre : un rotor tordu après un choc part au redressage, pas à l'équilibrage.
- [x] Les paliers aux extrémités du corps : jeu, échauffement, état des joints, serrage des corps de palier.
- [x] Propreté : poches des porte-dents, surface intérieure du carter, cavité du tambour sans terre ni copeaux.
- [x] Transmission par courroie du mulcheur porté : tension, état des courroies, faux-rond des poulies.
- [x] La fixation de la tête à la flèche ou du mulcheur à l'attelage : une fixation desserrée imite un balourd.
- [x] La résonance (coïncidence du régime avec la fréquence propre du carter ou de la flèche) : nous changeons le régime et observons le comportement de l'amplitude et de la phase ; nous n'équilibrons pas dans une zone de résonance.

> Des roulements endommagés par un long fonctionnement en présence d'un balourd produisent eux-mêmes de la vibration. Nous évaluons leur état par le spectre et la température avant l'équilibrage, en nous appuyant sur les méthodes de diagnostic vibratoire, et nous le disons franchement si un remplacement est d'abord nécessaire.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## Déroulement de l'intervention sur votre engin

1. **Préparation et sécurité** — L'engin est sur une aire plane, le tambour est lavé. Nous posons la tête au sol ou sur des cales, coupons le moteur, purgeons la pression résiduelle dans les circuits hydrauliques selon la notice de l'engin. Nous ne travaillons jamais sous un équipement levé : toute intervention sur le rotor se fait uniquement tête posée au sol et immobilisée.
2. **Accès au rotor** — Nous déposons ou relevons et attachons le tablier de protection, ouvrons les trappes, et démontons si nécessaire les écrans du carter. C'est le seul chemin vers les extrémités du tambour, où se trouveront les plans de correction (les emplacements de pose des masses de correction), et vers les emplacements des capteurs.
3. **Capteurs et repère** — Nous posons deux accéléromètres à aimant sur les deux paliers, en direction radiale, sur des surfaces nettoyées jusqu'au métal. Nous collons le repère réfléchissant sur l'extrémité de l'arbre du tambour. Nous ne changeons pas la direction de mesure jusqu'à la fin de l'intervention.
4. **Démarrage initial** — L'entraînement d'origine met le rotor en rotation. Toutes les personnes restent hors du plan de rotation du tambour : le tablier déposé signifie que la zone de projection est ouverte. Seul l'opérateur de l'engin effectue les démarrages et les arrêts, sur notre commande. Nous relevons la vibration globale, la 1x, la phase, le régime, le spectre.
5. **Démarrages d'essai** — Sur le rotor arrêté et immobilisé, nous fixons une masse d'essai sur le premier plan, démarrage, mesure. Nous déplaçons la masse sur le second plan, nouveau démarrage. Les valeurs doivent changer de façon notable, de vingt à trente pour cent en amplitude ou en phase, sinon nous augmentons la masse. Détails dans l'article sur la masse d'essai.
6. **Pose des masses et contrôle** — Le logiciel calcule la masse et l'angle pour chaque plan. Nous soudons les masses au tambour, nettoyons la soudure de ses calamines, retirons tout objet superflu du carter, puis démarrage de contrôle. Si nécessaire, le logiciel propose un petit ajout, et nous amenons le rotor à la valeur convenue.
7. **Remontage et rapport** — Nous remettons en place le tablier et les écrans, et remettons le rapport : chiffres avant et après, masses et emplacements des masses, régime, constats sur la mécanique. Nous conservons les coefficients d'influence : après le prochain changement de dents, l'ajustement demandera moins de démarrages.

> Le travail sur l'hydraulique suit les règles de votre engin : pression purgée avant tout accès au rotor, cales sous les organes levés, clé de contact retirée quand nous travaillons à la main dans le carter. Nous ne contournons pas les consignations, et nous ne demandons jamais à l'opérateur de les contourner.

## Un plan ou deux : le tambour d'un mulcheur en demande deux

Le tambour d'un mulcheur forestier est allongé : la longueur dépasse nettement le diamètre. Un tel rotor a, en plus d'un balourd statique, un balourd de couple, qu'une seule masse ne peut pas éliminer. Posez une masse au milieu, et la vibration baissera sur un palier tout en augmentant sur l'autre. Nous travaillons donc sur deux plans, avec un démarrage d'essai par plan, l'appareil mesurant les deux paliers simultanément. Les raisons de ce choix sont détaillées dans l'article sur le choix du nombre de plans.

Nous plaçons les plans de correction aux extrémités du tambour, aussi près que possible des paliers : disques d'extrémité, ceintures extrêmes du tube, zones libres entre les porte-dents les plus proches des bords. Plus les plans sont écartés l'un de l'autre, plus les masses nécessaires pour compenser la composante de couple sont faibles.

> Nous convenons de la valeur cible avant le début des travaux : balourd résiduel selon les classes G de l'ISO 21940-11 (plus le chiffre après le G est petit, plus la tolérance est stricte), et niveau de vibration sur les paliers au regard des zones de l'ISO 20816. Nous consignons dans le rapport la partie applicable et l'édition de la norme retenue pour la machine concernée, car ces documents ont des limites formelles d'applicabilité, qu'il faut préciser séparément pour les engins forestiers portés.

Sources: [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## Fixation des masses : soudage au tambour et exigences associées

Un rotor de mulcheur ne comporte généralement pas d'emplacements d'équilibrage démontables, c'est pourquoi nous soudons les masses de correction. C'est plus fiable qu'une solution boulonnée dans un environnement où le rotor cogne contre des pierres, mais cela impose des exigences qu'il ne faut pas enfreindre.

Évaluez la charge : une masse de 100 g à un rayon de 250 mm, à 2000 tr/min, tire vers l'extérieur avec une force d'environ 1100 N, soit plus d'un quintal. Seul le cordon de soudure la retient, donc nous soudons en continu sur tout le contour de la plaque, sans pointage fait à la hâte.

Matériau de la masse : un acier doux ordinaire, plaque ou barre, pesée avant la pose. Jamais de fonte ni de chutes de récupération. Emplacement de soudage : disque d'extrémité ou ceinture du tube près du bord, loin des porte-dents et de leurs soudures, jamais sur une couche de rechargement anti-usure. Sur les tambours en aciers résistants à l'usure à haute résistance, nous soudons en tenant compte de la soudabilité du matériau : préparation des bords, électrodes ou fil adaptés, préchauffage de la zone du cordon si nécessaire. Nous nettoyons et inspectons le cordon avant le démarrage de contrôle.

- La masse est pesée, sa valeur et son rayon sont consignés dans le rapport avant le soudage.
- Le cordon est continu, sur tout le périmètre, dimensionné pour la charge centrifuge avec une marge de sécurité.
- Nous ne soudons jamais sur les porte-dents, le carbure ou le rechargement, et ne laissons aucune morsure sur le tube du tambour.
- Avant le soudage, nous retirons la poussière de bois et les copeaux du carter : c'est une matière combustible, et un extincteur reste à proximité.
- Si le logiciel demande de retirer de la masse plutôt que d'en ajouter, nous utilisons le calcul de perçage par positions fixes ; mais sur un tube de tambour à paroi mince, nous appliquons le perçage avec prudence et préférons le plus souvent souder une masse du côté opposé.

> Après un affûtage ou un changement du jeu de dents, un nouvel équilibrage va plus vite : les coefficients d'influence conservés permettent un ajustement sans nouveaux démarrages d'essai, souvent en un ou deux démarrages.

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

## Quand l'équilibrage sur site n'aidera pas

Nous le disons à partir des résultats de la première mesure, pas après la pose des masses.

- Le tambour ou l'arbre est tordu après un choc. Le faux-rond se voit au comparateur comme à la mesure : d'abord le redressage ou le remplacement du tube, ensuite l'équilibrage.
- Le jeu de dents est incomplet ou hétérogène. Complétez d'abord le rotor avec des dents identiques selon le schéma du fabricant, sinon nous équilibrerons un état aléatoire qui disparaîtra dès le premier remplacement.
- L'essentiel du niveau vient de paliers endommagés, d'un jeu dans l'ajustement du tambour ou de fissures du corps. C'est une réparation qu'il faut, pas des masses.
- L'entraînement hydraulique ne tient pas le régime : chute sous charge, à-coups pendant la montée en température. Les mesures ne se répètent pas, les coefficients d'influence ne peuvent pas être calculés.
- Le régime de travail tombe dans une résonance du carter, de la flèche ou de l'attelage : l'amplitude est gonflée, la phase flotte. Il faut d'abord sortir de la résonance — modifier la rigidité de la structure ou le régime de travail ; un article séparé traite de ce sujet.
- Il n'y a pas d'accès aux extrémités du tambour : le tablier ne se dépose pas, il n'y a pas de trappes, le carter est aveugle. Le rotor est alors déposé et équilibré hors de l'engin.

> Une vibration présente uniquement sous charge, avec une rotation à vide parfaitement propre, signifie que la source se trouve dans le processus de coupe ou dans l'entraînement. C'est une question de diagnostic, pas d'équilibrage, et nous distinguerons honnêtement ces cas par la mesure.

## Ce que vous obtenez et comment commander une intervention

Résultat : un rotor qui tient son régime sans à-coups, et un rapport chiffré. Le rapport indique la vibration initiale et finale sur les deux paliers en mm/s, les spectres, les masses, les rayons et les emplacements des masses soudées, le régime, les constats sur la mécanique et les recommandations. Ce document permet de comparer l'état de la même tête une saison plus tard.

Nous sommes des ingénieurs qui concevons et fabriquons les appareils Balanset, et qui les utilisons nous-mêmes sur site. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal. diagnostic vibratoire avec rapport 300 EUR par machine, équilibrage à partir de 250 EUR, facture minimale par visite 500 EUR ; le calculateur du site donne un calcul précis pour votre machine.

Pour une seule tête de mulchage, nous tenons généralement en une journée de travail, si le tambour est lavé et que l'accès aux extrémités est possible. Plusieurs engins d'un même parc traités en une seule intervention reviennent moins cher par rotor.

- Indiquez le modèle du mulcheur et de l'engin porteur : pelle, chargeuse, tracteur avec mulcheur porté.
- Précisez l'entraînement : moteur hydraulique, ou prise de force avec arbre à cardan et transmission par courroie.
- Décrivez l'événement : choc, perte de dents, changement de jeu, rechargement.
- Envoyez des photos du rotor par les extrémités, des paliers et du carter avec le tablier déposé si possible : elles nous permettront de choisir à l'avance les plans de correction.
- Préparez pour notre arrivée le lavage du tambour et un jeu de dents complet.

Sources: [Spécifications fabricant Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/)

## Questions fréquentes

**Faut-il déposer la tête de mulchage de la pelle, ou le mulcheur du tracteur ?**

Non. Nous équilibrons le rotor directement sur l'engin, dans ses propres paliers, mis en rotation par son entraînement d'origine. C'est plus précis qu'un banc : le rotor fonctionne avec ses propres paliers, son carter et sa fixation. Il faut déposer le rotor uniquement en cas d'arbre tordu, ou d'absence totale d'accès aux extrémités du tambour.

**Le moteur hydraulique ne tient pas un régime parfaitement stable. L'équilibrage est-il possible ?**

Oui, si le régime est stable à quelques pour cent près et se répète d'un démarrage à l'autre. L'appareil isole la composante synchrone à partir du repère de phase, donc de petites fluctuations ne gênent pas. Nous préchauffons le système hydraulique jusqu'à la température de travail de l'huile, fixons le régime du moteur et de la pompe, et contrôlons le régime à chaque démarrage. Si l'entraînement fléchit et que le régime dérive entre les démarrages, nous arrêtons l'intervention et examinons l'hydraulique.

**Peut-on souder des masses sur un tambour en acier résistant à l'usure ?**

Oui, à condition de souder correctement et au bon endroit. Nous soudons des plaques pesées en acier doux sur les disques d'extrémité ou les ceintures du tube, loin des porte-dents et du rechargement, avec un cordon continu sur le contour. Pour les aciers à haute résistance, nous tenons compte de la soudabilité : préparation, matériaux d'apport adaptés, préchauffage si nécessaire. Nous ne soudons jamais sur le carbure ni sur un rechargement anti-usure.

**Où posez-vous le repère de phase quand le rotor est entraîné par un arbre à cardan depuis la prise de force ?**

Uniquement sur le rotor lui-même : sur l'extrémité de l'arbre du tambour ou sur sa poulie. Un arbre à cardan avec ses joints tourne de façon inégale à l'intérieur d'un tour, et après une transmission par courroie, la fréquence de rotation est de toute façon différente ; un repère côté entraînement donnerait donc une phase erronée et fausserait le calcul de la correction.

**Nous avons remplacé tout le jeu de dents par du neuf. L'équilibrage est-il nécessaire ?**

Faites une mesure. Un jeu complet et homogène, monté selon le schéma, laisse souvent le rotor dans la tolérance. Mais les dents d'un même lot présentent aussi une dispersion de masse, et les porte-dents s'usent de façon inégale, donc il n'y a aucune garantie. La mesure prend moins d'une heure et répond à la question par des chiffres. Si nous avons déjà équilibré ce rotor, les coefficients d'influence conservés permettent un ajustement en un ou deux démarrages.

**Que préparer avant votre arrivée ?**

Un tambour débarrassé de la terre et des copeaux, un jeu de dents complet, une aire plane, un engin en bon état avec une hydraulique préchauffée ou une prise de force fonctionnelle, l'accès aux extrémités du tambour, et un opérateur qui effectuera les démarrages. Si le tablier et les écrans se déposent difficilement, mieux vaut les retirer à l'avance. Moins il reste de préparation à faire sur place, plus il reste de temps pour les mesures et l'ajustement.