Faux-rond, déflexion et fouet de l'arbre

Qu'est-ce que le faux-rond de l'arbre

Le faux-rond de l'arbre fait référence à la déviation d'un arbre rotatif par rapport à son axe central idéal. Cela peut se produire dans les directions radiale et axiale. Le faux-rond radial est la déviation perpendiculaire à l'axe de l'arbre, tandis que le faux-rond axial est la déviation le long de l'axe de l'arbre. Un faux-rond excessif peut provoquer des vibrations, une durée de vie réduite des roulements et d’autres problèmes.

Comment mesurer le faux-rond de l'arbre

1. Fixez l’arbre dans un tour ou un dispositif approprié.
2. Installez un indicateur à cadran avec son piston perpendiculaire à la surface de l'arbre pour un faux-rond radial ou parallèle à l'axe de l'arbre pour un faux-rond axial.
3. Faites tourner l’arbre lentement, en notant les lectures maximales et minimales sur l’indicateur à cadran.
4. Calculez le faux-rond total en soustrayant la lecture minimale de la lecture maximale.
5. Comparez le faux-rond total aux limites acceptables pour votre application.

Comment réparer le faux-rond de l'arbre

1. Identifiez le point haut de l’arbre à l’aide d’un indicateur à cadran.
2. Installez l'arbre dans un tour ou une rectifieuse.
3. Retirez soigneusement le matériau du point haut à l'aide d'opérations de tournage ou de meulage.
4. Vérifiez à nouveau le faux-rond avec un indicateur à cadran et répétez le processus si nécessaire.
5. Équilibrez l'arbre si nécessaire pour les applications à grande vitesse.

Faux-rond électrique ou mécanique

Le faux-rond électrique est la variation du signal électrique généré par un capteur monté sur l'arbre en raison du faux-rond de l'arbre. Cela peut entraîner des lectures inexactes et des problèmes de contrôle.

Le faux-rond mécanique fait référence à l'écart physique de l'arbre par rapport à son axe central idéal. Les deux types de faux-rond peuvent être problématiques et doivent être minimisés pour des performances optimales.

Qu'est-ce que la déflexion de l'arbre

La déflexion de l'arbre est la flexion ou le déplacement d'un arbre sous l'effet de charges appliquées. Elle peut être causée par le poids de l'arbre, des forces externes ou des moments. L'ampleur de la déflexion dépend de facteurs tels que le matériau de l'arbre, la section transversale, la longueur et les conditions de support. Une déflexion excessive peut entraîner un mauvais alignement, une usure accrue et même une défaillance structurelle.

Comment mesurer la déflexion de l'arbre

1. Mettre l’arbre en position de fonctionnement, y compris les supports ou les roulements.
2. Appliquez les charges prévues sur l’arbre, en simulant les conditions réelles.
3. Mesurez la déflexion de l’arbre à l’aide d’indicateurs à cadran, de capteurs laser ou d’autres méthodes appropriées.
4. Enregistrez la déflexion à plusieurs points le long de l’arbre pour créer un profil de déflexion.
5. Comparez la déflexion mesurée aux limites autorisées pour votre application.

Comment réparer la déflexion d'un arbre

1. Identifier la cause d’une déflexion excessive (par exemple, un arbre sous-dimensionné, des supports inadéquats).
2. Modifier la conception de l’arbre en augmentant son diamètre, en changeant son matériau ou en optimisant sa section transversale.
3. Améliorez les supports d’arbre en ajoutant des roulements, en réduisant les longueurs de portée ou en ajustant la précharge.
4. Revérifiez la déflexion de l’arbre sous les charges appliquées pour vérifier l’efficacité des modifications.
5. Tenez compte de facteurs supplémentaires, tels que la vitesse critique et les vibrations, lorsque vous apportez des modifications de conception.

Qu'est-ce que le fouet à arbre

Le fouettement de l'arbre est un phénomène de vibration qui se produit lorsque la vitesse de rotation d'un arbre en rotation dépasse sa première vitesse critique. À ce stade, la déflexion de l'arbre augmente considérablement, provoquant un mouvement de fouettement. Cela peut entraîner des vibrations excessives, du bruit et même une défaillance catastrophique si rien n'est fait.

Comment mesurer le fouet de l'arbre

1. Installez des capteurs de vibrations à des emplacements clés le long de l’arbre et sur les composants adjacents.
2. Augmentez progressivement la vitesse de rotation de l’arbre tout en surveillant les niveaux de vibrations.
3. Identifiez la vitesse critique à laquelle le fouettement de l'arbre se produit, indiqué par une forte augmentation des vibrations.
4. Enregistrez les informations sur la fréquence, l’amplitude et la phase des vibrations pour une analyse plus approfondie.
5. Comparez les niveaux de vibration mesurés aux limites acceptables pour votre application.

Comment réparer le fouet de l'arbre

1. Identifiez la cause première du fouet de l’arbre (par exemple, déséquilibre, désalignement, problèmes de roulement).
2. Équilibrer l’arbre pour réduire les forces d’excitation des vibrations.
3. Alignez l’arbre et ses composants pour minimiser les vibrations induites par le désalignement.
4. Inspectez et remplacez les roulements si nécessaire pour assurer un support et un amortissement appropriés.
5. Modifier la conception de l’arbre pour augmenter sa vitesse critique, par exemple en modifiant son diamètre, son matériau ou les conditions de support.
6. Testez à nouveau la tige pour vérifier que le fouet a été éliminé ou réduit à des niveaux acceptables.

FAQ

Quel est le degré de faux-rond acceptable de l'arbre ?

En règle générale, pour les applications à grande vitesse ou de précision, le faux-rond total doit être limité à quelques microns (µm). En revanche, pour les applications à vitesse plus faible ou moins critiques, les tolérances de faux-rond peuvent être plus souples, autorisant des dizaines voire des centaines de microns.