L'importance du suivi périodique par capteurs des valeurs de vibration des machines vibrantes
Dans l'industrie minière et des granulats, différentes machines vibrantes sont utilisées pour divers procédés [1,2]. Ces machines forment des groupes de produits distincts tels que les alimentateurs vibrants et les cribles vibrants. Le groupe d'entraînement excentrique présent dans ces machines génère la force et la fréquence d'excitation nécessaires à la production du mouvement vibratoire. Les équipements présents dans les machines, tels que les ressorts hélicoïdaux, les plots antivibratoires en caoutchouc et les grilles, servent à déterminer la fréquence naturelle du système en vibration et à régler l'amplitude de vibration de l'ensemble du système. Selon l'application, différents mouvements vibratoires (linéaire, circulaire, elliptique) peuvent être générés en fonction du type de machine afin d'obtenir la capacité et la performance souhaitées [3,4,5,6].
Les machines utilisées sont le plus souvent directement exposées aux conditions ambiantes extérieures et sont en outre exploitées sous charge continue [7]. Pour ces raisons, au fil du temps, des pannes dues à la fatigue mécanique, aux conditions environnementales, aux erreurs de l'utilisateur et/ou à une mauvaise utilisation peuvent survenir sur les machines [7]. Le diagnostic précoce de ces pannes, ou leur détection avant qu'une panne ne survienne, est important pour assurer la continuité de l'installation et/ou de la machine exploitée.
En fonction de la durée de fonctionnement de la machine et des conditions ambiantes, la valeur de vibration doit être mesurée à intervalles déterminés. Des capteurs ont été développés afin de mesurer plus facilement les valeurs de vibration. Ces capteurs permettent d'accéder aux informations d'accélération, de vitesse et de position de certains points de la machine, permettant ainsi d'obtenir des informations sur les caractéristiques cinématiques du mouvement. Comme le mouvement vibratoire est l'un des facteurs importants qui influencent la capacité des machines vibrantes, la détection et la mesure précises du caractère du mouvement sont importantes pour la performance de la machine. La mesure de la vibration peut également être réalisée par la lecture de la carte de vibration présente sur la machine vibrante. Toutefois, cette lecture, bien qu'elle ne constitue pas un résultat précis, fournit une information approximative sur le mouvement vibratoire. C'est pourquoi le suivi des mouvements vibratoires des machines à l'aide de capteurs, à des intervalles déterminés, nous permet de savoir clairement dans quelle mesure la machine fonctionne correctement. Lors des mesures de vibration effectuées avec des capteurs, nous pouvons obtenir l'information de stroke de la machine, la forme de l'orbite et donc la forme du mouvement. Nous pouvons comprendre, à partir de la forme de l'orbite de la machine, si le mouvement attendu se produit et s'il existe des écarts par rapport au mouvement attendu. Si, sur le graphique d'orbite, le mouvement souhaité n'est pas obtenu pendant une longue période et/ou si des écarts de mouvement se produisent, afin d'empêcher l'apparition d'une panne plus importante et d'obtenir une performance plus élevée de la machine, celle-ci doit être remise en service après avoir effectué les contrôles nécessaires. De même, s'il est constaté à la suite des mesures que la machine ne fonctionne pas à la valeur de stroke souhaitée, la cause racine doit être déterminée et les mesures nécessaires prises. Ces contrôles effectués avec des capteurs, lorsqu'ils s'accompagnent d'interventions et de mesures appropriées à des intervalles déterminés, contribueront à réduire les baisses de performance des installations et/ou des machines.
Les mesures de vibration effectuées avec des capteurs jouent un rôle important en matière de maintenance prédictive. En suivant les mesures de vibration, le personnel de maintenance et/ou les personnes responsables peuvent détecter d'éventuelles anomalies sur la machine. Cela permet d'éviter les besoins de maintenance non planifiés et d'empêcher les arrêts imprévus de l'installation. L'utilisation de capteurs pour la mesure de la vibration est recommandée dans les installations et sur les machines afin de détecter précocement les pannes et de comprendre dans quelle mesure les machines fonctionnent correctement.
RÉFÉRENCES
[1] He, X. M., & Liu, C. S. (2009). Dynamics and screening characteristics of a vibrating screen with variable elliptical trace. Mining Science and Technology (China), 19(4), 508-513.
[2] Masutage, V. S., & Kavade, M. V. (2018). A Review Vibrating Screen and Vibrating Box: Modal and Harmonic Analysis. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 5(01), 401-403.
[3] Du, C., Gao, K., Li, J., & Jiang, H. (2014). Dynamics behavior research on variable linear vibration screen with flexible screen face. Advances in Mechanical Engineering, 6, 957140.
[4] Chen, B., Yan, J., Mo, W., Xu, C., Zhang, L., & Tamma, K. K. (2019). DEM simulation and experimental study on the screening process of elliptical vibration mechanical systems. Journal of Vibroengineering, 21(8), 2025-2038.
[5] Yin, Z., Zhang, H., & Han, T. (2016). Simulation of particle flow on an elliptical vibrating screen using the discrete element method. Powder Technology, 302, 443-454.
[6] Zhao, L., Zhao, Y., Liu, C., Li, J., & Dong, H. (2011). Simulation of the screening process on a circularly vibrating screen using 3D-DEM. Mining Science and Technology (China), 21(5), 677-680.
[7] Rodriguez, C. G., Moncada, M. A., Dufeu, E. E., & Razeto, M. I. (2016). Nonlinear model of vibrating screen to determine permissible spring deterioration for proper separation. Shock and Vibration, 2016.
