Pour mieux comprendre l’équilibrage, il est nécessaire de connaître sa terminologie et ses concepts fondamentaux.

CENTRE DE MASSE

Le centre de masse est le point autour duquel la masse totale d’un corps rigide est également répartie. Il est utile de supposer que toute la masse est concentrée en ce point pour les analyses dynamiques simples. Un vecteur de force qui agit à travers ce point déplacera le corps en ligne droite, sans rotation, conformément à la deuxième loi du mouvement de Newton. La somme de toutes les forces agissant sur un corps entraîne l’accélération de ce dernier à un taux proportionnel à sa masse.

CENTRE DE GRAVITÉ

Pour les applications commerciales normales d’équilibrage, le centre de masse et le centre de gravité se trouvent au même endroit. Cela n’est pas vrai pour les applications impliquant un champ gravitationnel non uniforme, mais l’échelle de la plupart des applications d’équilibrage est très petite par rapport aux gradients du champ gravitationnel terrestre et les termes sont synonymes.

AXE DE ROTATION

L’axe de rotation est la véritable ligne centrale de la rotation – la ligne instantanée autour de laquelle une pièce tourne. Il est également appelé axe de l’arbre ou axe géométrique. L’axe de rotation est généralement déterminé par les caractéristiques géométriques du rotor ou par ses paliers de support. La qualité des points de référence de montage influe grandement sur la capacité à équilibrer une pièce. Les surfaces non circulaires, les surfaces non planes, les roulements irréguliers ou desserrés permettent ou provoquent des variations dans la position de l’axe de rotation. Toute variation de l’axe apparaît comme un mouvement du centre de masse par rapport à l’axe et contribue à la non-répétabilité.

FORCE CENTRIFUGE

Une particule se déplaçant sur une trajectoire circulaire génère une force centrifuge dirigée vers l’extérieur le long de la ligne radiale reliant le centre de rotation à la particule. La force centrifuge augmente au fur et à mesure que la particule tourne autour du point central. Avec des corps rigides, le déséquilibre reste le même, bien qu’une augmentation de la vitesse entraîne une augmentation de la force. L’augmentation de la force entraîne à son tour une augmentation du mouvement en fonction de la rigidité de l’arbre ou des supports de l’arbre. La force augmente de façon exponentielle comme le carré de la variation de la vitesse. Deux fois la vitesse équivaut à quatre fois la force et quatre fois le mouvement.

MOMENT ET COUPLE

Un couple est un système de deux forces parallèles, égales en magnitude et agissant dans des directions opposées. Un couple provoque un moment ou un couple proportionnel à la distance entre les forces parallèles. Son effet est de provoquer un mouvement de torsion ou de rotation.

LE POIDS ET LA MASSE

Les unités de poids et de masse sont souvent utilisées de manière interchangeable et quelque peu approximative dans l’équilibrage. Ceci est généralement acceptable à condition que l’ordinateur de la balance affiche des unités cohérentes ou facilement convertibles avec celles des poids utilisés ou de la balance utilisée pour fabriquer les poids. La distinction entre le poids et la masse devient un problème lors du calcul de la force de déséquilibre. Il faut comprendre que le poids et la force ont les mêmes unités : Newtons (N) dans le système métrique et livres (lbs) dans le système anglais. La masse est exprimée en grammes (g) ou en kilogrammes (kg) dans le système métrique et en slugs dans le système anglais.

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