Il est important de faire la distinction entre le déséquilibre et la correction de l’équilibre. Le déséquilibre est une propriété de la masse. Il devient une caractéristique de la pièce lorsqu’un axe de rotation est défini.
La correction de l’équilibre est utilisée à la fois pour modifier les propriétés de la masse et pour améliorer l’alignement de l’axe de rotation avec le centre de la masse et/ou l’axe principal central. Ces deux aspects peuvent être exprimés sous forme de poids et de rayons et ont une terminologie commune. Cette section traite également du déséquilibre en tant que propriété de la masse et de ses types.
DÉSÉQUILIBRE STATIQUE
Il y a déséquilibre statique lorsque le centre de la masse ne se trouve pas sur l’axe de rotation. Le déséquilibre statique est également connu sous le nom de déséquilibre de force. Fondamentalement, le déséquilibre statique est une condition idéale, mais il comporte une condition supplémentaire : l’axe de rotation doit être parallèle à l’axe principal central.
En général, le déséquilibre statique peut être corrigé avec un seul poids. La correction est donc effectuée dans le plan du centre de masse et suffit à déplacer le centre de masse sur l’axe de rotation. En conclusion, il est important d’aligner la correction sur le déséquilibre initial pour déplacer le centre de masse directement vers l’axe de rotation.
En résumé, le déséquilibre statique peut être détecté sur des équilibreurs rotatifs ou non rotatifs.
DÉSÉQUILIBRE DU COUPLE
Tout d’abord, il existe une condition spécifique lorsque l’axe principal central d’inertie n’est pas parallèle à l’axe de rotation. Le déséquilibre de couple est souvent présenté comme un déséquilibre dynamique dans les cours d’ingénierie, mais ce terme est défini différemment par la norme ISO 1925 et est réservé au cas plus général du déséquilibre statique et du déséquilibre de couple combinés. Tel qu’il est défini, le déséquilibre de couple est une condition idéale. Il comporte une condition supplémentaire : si le centre de la masse se trouve sur l’axe de rotation, il n’y a pas de déséquilibre statique.
La correction de couple exige que deux poids égaux soient ajoutés à la pièce à 180 degrés l’un de l’autre dans deux plans de correction. La distance entre ces plans est appelée le bras de couple. Alors que le balourd statique peut être mesuré avec un équilibreur non rotatif, le balourd de couple ne peut être mesuré que sur un équilibreur rotatif.
DÉSÉQUILIBRE DYNAMIQUE
Le cas le plus général de déséquilibre dans lequel l’axe principal central n’est pas parallèle à l’axe de rotation et ne l’intersecte pas. Le déséquilibre dynamique est également appelé déséquilibre à deux plans, ce qui indique qu’une correction est nécessaire dans deux plans pour éliminer complètement le déséquilibre dynamique. Dans cette situation, une spécification d’équilibrage sur deux plans doit inclure l’emplacement axial des plans de correction pour être complète. Le déséquilibre dynamique englobe tous les déséquilibres, quel que soit le moment où ils existent dans un rotor.
Ce type de déséquilibre ne peut être mesuré que sur un équilibreur rotatif, puisqu’il inclut le déséquilibre de couple.
DÉSÉQUILIBRE QUASI-STATIQUE
En bref, il s’agit d’une forme particulière de déséquilibre dynamique dans laquelle les vecteurs de déséquilibre statique et de couple se situent dans le même plan. L’axe principal central coupe l’axe de rotation, mais le centre de masse ne se trouve pas sur l’axe de rotation.
C’est le cas lorsqu’un rotor par ailleurs équilibré est modifié (ajout ou retrait de poids) dans un plan situé à une certaine distance du centre de masse. Pour cette raison, la modification crée un déséquilibre statique ainsi qu’un déséquilibre de couple. Inversement, un rotor présentant un déséquilibre quasi-statique peut être équilibré par une simple correction de la bonne ampleur dans le plan approprié.
UNITÉS DE DÉSÉQUILIBRE
Les corrections d’équilibre sont normalement spécifiées sous la forme d’un poids ajouté ou enlevé à un rayon. Les unités de poids ou de masse peuvent être n’importe quelle unité de mesure pratique. Les unités de poids les plus couramment utilisées sont les onces et, parfois, les livres, mais les unités de masse les plus courantes sont les grammes (g) ou les kilogrammes (kg).
La capacité et la précision de l’équipement de pesage disponible doivent être prises en compte pour s’assurer que la précision du poids est suffisante pour la tâche.
Ainsi, les combinaisons les plus courantes utilisées pour spécifier le déséquilibre sont les pouces d’once, les pouces de gramme, les millimètres de gramme, les centimètres de gramme et les mètres de kilogramme.
MOUVEMENT DES PIÈCES DÉSÉQUILIBRÉES
Quel est l’effet d’un déséquilibre sur une pièce en rotation ? D’une part, si les supports du rotor sont rigides, les forces exercées sur les paliers peuvent être très élevées et potentiellement dommageables. Ces forces sont la cause du balourd. Il s’agit notamment des forces centrifuges décrites plus haut.
En revanche, avec des supports flexibles, la pièce est peu contrainte et peut présenter de grandes amplitudes de déplacement. L’amplitude des vibrations est proportionnelle au déséquilibre et limitée par la distance entre le centre de la masse et l’axe de rotation. La plupart des applications sont donc une combinaison des deux.
