CLICE Maintenance a.s.b.l.

Séminaire du 20 octobre 2016, organisé par la BEMAS avec la collaboration de CLICE MAINTENANCE, SKF, SDT et TECHNIFUTUR.

Que peut-on apprendre de l'analyse des dégradations des roulements ?

Les roulements sont parmi les éléments les plus importants des machines. Les exigences liées aux roulements sont strictes: capacité de charge, vitesse, précision, bruit, frottement, température, durabilité et fiabilité.

Une défaillance entraîne souvent d’importantes pertes économiques. En examinant un roulement défectueux, il est donc primordial d’en déterminer la cause et de définir des mesures correctives.
Par conséquent, c'est un sujet majeur d'amélioration continue et, malgré des tests de simulation, il arrive que des roulements n’atteignent par la durée de vie pour laquelle ils ont été conçus.
Ce séminaire de deux présentations a donné aux 50 participants l’occasion d’avoir une idée plus précise des causes possibles des dégradations des roulements, d’en distinguer les différents types et de voir quelles pourraient être les actions correctives possibles. Il leur a aussi permis de distinguer l’utilisation des mesures ultrasonores statiques et d’un accéléromètre pour mesures dynamiques dans les programmes de surveillance des roulements.

L’analyse des dégradations des roulements.
Serge Herman, Application Engineering Manager Industrial Market - SKF Benelux
On peut définir la présentation de Serge Herman comme étant un véritable dictionnaire des défaillances des roulements, présentant tous les types d’avaries, leur marquage, la manière de reconnaître ces dégradations et aussi, par déduction, de les éviter. Ce qui justifie bien le titre de son exposé : Pourquoi analyser les dégradations des roulements. Chaque notion exprimée était accompagnée de plusieurs visuels de la partie concernée du roulement, pour une compréhension maximale de l’exposé.

• Dans son introduction, Serge a insisté sur la durée de vie de service des roulements par rapport à celle pour laquelle ils ont été construits en fonction des charges auxquelles ils sont soumis. Les différentes origines des casses ont été énoncées ainsi que les conséquences des arrêts de production imprévus. Il a aussi démontré qu’un programme de surveillance prédictive permet la détection des problèmes de manière très précoce de manière à prolonger la durée de vie des pistes du roulement, localisation essentielle des dégradations.
• Comment distinguer les différents marquages et les interpréter, sur la bague extérieure et sur la bague intérieure… Analyse des différentes zones de charge… Caractéristiques des types de défauts d’alignement… Origines des marquages qui ne sont pas imputables à l’utilisation… Il n’en faut pas plus pour en conclure qu’il y a une sérieuse nécessité de comprendre et de classer les différents types de dégradations.
• Une importante partie de l’intervention a été réservée à la présentation détaillée des modes d’avaries selon la classification ISO 5243:2015. Cette classification uniformise de manière universelle le langage pour définir une défectuosité sur un roulement. Elle définit, décrit et classe les caractéristiques, les changements d'aspect et les causes possibles d'une défaillance survenant en cours de fonctionnement des roulements. Chacune de ces 14 catégories a été décrite avec ses origines et ses conséquences, sa localisation précise sur la partie du roulement, le tout à chaque fois visuellement largement documenté.
  
  
• Serge Herman a terminé son exposé par quelques principes de Condition Monitoring « Surveillance de l’état des roulements ». C’est surveiller pour anticiper les problèmes et réagir à temps pour maîtriser les coûts. C’est aussi passer d’une maintenance réactive et onéreuse à une stratégie qui vise la fiabilité et la disponibilité maximales de l’outil tout en réduisant les frais de maintenance. Les concepts de signature vibratoire, signal global, signal dynamique, signal temporel d’accélération sont présentés ainsi que les différents modes de surveillance qui sont déterminés par la vitesse et fréquence d’intervention que l’on veut avoir et par la criticité de la machine à surveiller. En conclusion, la surveillance de l'état des roulements est un outil tout aussi efficace  pour la résolution des problèmes que pour agir avant que le problème ne se produise.

A la demande de SKF, la présentation n’est disponible qu’en format papier. (Réservé aux membres sur simple demande via notre formulaire de contact)

Vibrations et ultrasons : la combinaison de deux technologies sur un seul instrument de mesure pour la surveillance des roulements.
Patrice Dannepond, Export Sales Manager - SDT International
Patrice Dannepond a d’abord situé les caractéristiques des ultrasons en mettant l’accent sur les avantages de leur exploitation en milieu industriel et particulièrement dans les applications de maintenance de l’outil. En effet, ces ultrasons qui seront détectés et mesurés peuvent être à l’origine de turbulences (fuites externes et internes), de chocs et frictions (roulements, engrenages, lubrification) ou de décharges partielles (effets de couronne, cheminement, étincelage).
Pour la surveillance des roulements, la mesure ultrasonore est polyvalente. D’une part, les mesures statiques ultrasonores (ou mesures globales) sont faciles à implémenter pour dépister les problèmes. D’autre part, en connectant un accéléromètre sur le même appareil, les mesures dynamiques acquises durant une période choisie permettent par les représentations temporelles et fréquentielles (FFT) de poser un diagnostic plus poussé et d’effectuer la recherche des causes des avaries détectées.

• Patrice a ensuite présenté la mesure ultrasonore comme la première ligne de défense dans la surveillance des roulements. La mesure statique montre si le roulement est en bon état ou en mauvais état. L’écoute, la prise de mesure et la tenue tableaux de suivi sont simples. La compréhension de la mesure aussi : au-delà d’une valeur de base, une augmentation de 6 dbµV indique un défaut de graissage, + 8 dbµV signale un début d’écaillage et + 16 dbµV confirment un écaillage avancé. La technique est particulièrement efficace sur les roulements lents, là où d’autres méthodes de surveillance rencontrent quelques difficultés.
• La seconde partie de l’exposé a porté sur l’utilisation d’un accéléromètre pour des mesures dynamiques afin de rechercher les causes des avaries. C’est d’autant plus aisé quand l’accéléromètre peut être raccordé sur le même détecteur ultrasonore et que l’enregistrement des signatures ultrasonores et leur comparaison peut se faire dans le même logiciel que celui qui stocke les mesures statiques.
• Pour terminer, Patrice Dannepond a démontré comment la mesure ultrasonore permet d’adopter une politique de lubrification conditionnelle optimale, en fonction de l’état du roulement et non en fonction d’une périodicité prédéterminée (graissage systématique). Plus de la moitié des casses de roulements sont dues à une mauvaise lubrification. Il faut savoir qu’une sur-lubrification cause autant de dégâts qu’une sous-lubrification. La mesure ultrasonore permet l’apport de graisse au moment idéal et avec le juste niveau. Avec une lubrification ainsi optimisée, la durée de vie des roulements est augmentée, les coûts de maintenance sont réduits et la consommation de lubrifiant est diminuée.

Son discours est agrémenté de graphiques, de visuels de machines avec points de mesures, de sons de roulements en cours de re-graissage, ainsi que de comparaisons de signatures ultrasonores de roulements et moteurs hydrauliques. Après cette présentation très concrète, plusieurs bancs d’essais ont permis aux participants qui le désiraient de se familiariser avec ces applications de maintenance acoustique préventive.

La présentation de Patrice Dannepond est téléchargeable pour les membres de CLICE Maintenance.

CLICE MAINTENANCE remercie tous ceux qui ont contribué au succès de ce séminaire qui s’est terminé, comme à chaque fois autour d’un verre de l’amitié bien agréable et riche d’échanges d’expériences.