Par exemple, un morceau d’argile refroidi peut être pris pour un rocher, mais dès qu’il est chauffé dans les mains, il perd sa rigidité et devient un matériau très souple. Il en va de même pour les solides lors de l’équilibrage (modal) à grande vitesse. Il ne s’agit pas d’effets thermiques, dans notre cas, le « catalyseur » est la vitesse.
Si l’arbre du turbocompresseur est soumis à une vitesse supérieure à 100 000 tr/min, il commence à se plier comme une corde. Même s’il est normalement rigide, son déséquilibre modal commence à apparaître à cette vitesse. Plus le déséquilibre modal est élevé, plus la déviation de l’arbre est importante.
Pour un turbocompresseur, une déviation trop importante de l’arbre peut être un verdict. En effet, les jeux entre les parties mobiles et fixes sont très faibles. En outre, les vibrations provoquées par la flexion répétée de l’arbre ne permettent pas de créer un « coin d’huile » complet entre les « roulements » et l' »arbre de la roue de turbine », ce qui signifie qu’ils seront partiellement en contact l’un avec l’autre. Cela entraîne l’usure de leurs surfaces et la défaillance du turbocompresseur.
Équilibre modal
Le déséquilibre modal, comme le déséquilibre habituel, peut être réduit par correction. Mais pour ce faire, il est nécessaire de déterminer la direction et l’ampleur du vecteur de déséquilibre. Dans notre cas, il s’agit de tous les vecteurs constituant le mode dominant.
Le processus de détermination du déséquilibre modal s’apparente à la réalisation d’une vidéo. Pour voir une image en direct, la caméra prend des milliers d’images d’un objet choisi dans un court laps de temps et les montre dans une séquence. Dans notre cas, la vitesse est si élevée que non seulement l’œil humain mais aussi le photocapteur ne peuvent pas suivre l’objet observé. Au lieu de prendre des photos, nous obtenons des informations sur l’ampleur du déséquilibre et la direction de son vecteur, et un graphique est construit pour faciliter la perception et l’analyse.
Pour déterminer le déséquilibre modal, on utilise l’équipement d’équilibrage (modal) à grande vitesse SBR-10. Ce banc d’accélération permet de mesurer le déséquilibre modal aux vitesses de fonctionnement du turbocompresseur. La plage de vitesse des arbres du turbocompresseur lors de l’équilibrage est généralement comprise entre 90 000 et 250 000 tr/min. Dans ces conditions, sans apport d’huile, l’arbre du turbocompresseur serait « brûlé » en 2 secondes. Pour un équilibrage modal dans des conditions sûres, le banc est donc équipé d’une station d’huile. Celle-ci fournit de l’huile chauffée sous pression à la cartouche afin de créer un « coin d’huile » entre les pièces.
Capacités des machines
Le banc d’équilibrage de turbocompresseurs à grande vitesse (modal) SBR-10 possède ces capacités :
- Détermination du déséquilibre modal et tracé
- Essai de la cartouche du turbocompresseur dans des conditions proches de l’exploitation
- Vérification de l’absence de fuite d’huile de la cartouche après l’assemblage
- « Créer un rapport d’équilibre » et l’imprimer sur papier si une imprimante est connectée.
- La capacité d’utiliser les fonctions de l’ordinateur industriel du stand intégré (par exemple, l’utilisation de l’électronique : catalogues, applications et bases de données).
