La maintenance aéronautique fait l’objet d’exigences très strictes. Une augmentation des vibrations peut révéler un problème au niveau de pièces critiques comme les boîtes de vitesses. SKF s’appuie sur sa vaste expérience de l’analyse des roulements pour renforcer ses services de maintenance. Ses équipements d’essai viennent d’être homologués par Rolls-Royce Deutschland.

L’inspection périodique, des tests fonctionnels et la maintenance de toutes les pièces importantes garantissent un fonctionnement sûr et fiable des équipements aéronautiques et peuvent contribuer à réduire les coûts à travers un allongement de la durée de vie. En cas de réutilisation de pièces dans des applications aéronautiques, comme les turbines ou les systèmes de puissance, les procédés et les outils d’inspection les plus performants doivent impérativement être appliqués.

Leader de la technologie des roulements, SKF dispose de connaissances approfondies sur les roulements, leurs niveaux sonores et les causes d’anomalies associées. L’analyse des vibrations est une étape obligatoire dans les processus de production du Groupe et ses équipements peuvent être utilisés pour inspecter des roulements dans le cadre de services de maintenance et de réparation. Des composants déformés, des défauts locaux au niveau des bagues et des éléments roulants, et la présence d’impuretés à l’intérieur du roulement sont susceptibles de réduire considérablement la fiabilité. Toutes ces anomalies peuvent cependant être détectées à l’aide de l’instrument d’analyse des vibrations de roulements de SKF.

 

Présentation générale

 

La mesure des vibrations est un élément essentiel dans la production de roulements de qualité. Certains types de vibrations peuvent écourter la durée de service du roulement et être ainsi à l’origine d’un mécontentement des clients. Les vibrations sont dues à des instabilités à l’intérieur des roulements. Les forces de contact se déplacent autour du roulement, générant des vibrations parfaites au niveau de la bague extérieure. L’irrégularité des performances des roulements peut avoir les causes
suivantes :

• Ondulation
• Défauts localisés
• Impuretés
• Rugosité
• Erreurs de forme
• Problèmes liés à la cage.

Les équipements d’analyse du niveau sonore et des vibrations développés par SKF permettent de mesurer l’ampleur de ces anomalies et d’en déterminer les causes.

 

Aperçu historique

 

SKF a mis au point son premier instrument d’analyse vibratoire dès le milieu des années 1950 afin de contrôler la qualité de ses roulements. Cette innovation est née de recherches consacrées au comportement vibratoire des roulements. En 1965, Erland Yhland de SKF a franchi une étape clé dans la compréhension des problèmes quasi-statiques de vibration des roulements, contribuant ainsi à l’établissement de normes nationales comme AFBMA 13-1987 et DIN 5426 (projet) qui définissent les quantités physiques à mesurer et les conditions d’essai.

Le principe

 

Concrètement, un équipement spécifique basé sur des capteurs mesure les vibrations radiales de la bague extérieure. Le roulement est installé sur une broche de haute précision et tourne à 1 800 tr/min. La bague extérieure est fixe et soumise à une charge donnée par le biais d’un outil spécifique. Le signal provenant d’un capteur est amplifié et traité par trois filtres à large bande (bande basse (B), bande moyenne (M) et bande haute (H)) conformes aux normes AFBMA et DIN.

L’instrument d’analyse du niveau sonore et des vibrations de SKF transforme les vibrations d’un roulement en signaux électriques grâce à un capteur inductif spécial. Pour éviter que le très faible signal proportionnel de vitesse soit noyé dans le bruit et les autres nuisances environnantes de l’usine, un amplificateur de signaux sonores haute sensibilité est intégré au capteur. Le signal analogique de sortie est ensuite numérisé par un convertisseur analogique-numérique haute résolution en vue d’étapes de traitement informatique ultérieures.

Les instruments électroniques de mesure spéciaux de SKF fournissent beaucoup plus d’informations sur le spectre bande étroite qu’à partir des paramètres large bande B, M et H. Ces résultats peuvent être exprimés en µm/s ou en unités Anderon. À partir d’un domaine temporel, de techniques de mesure d’enveloppe, d’analyses de fréquences en bande étroite, de la transformée de Fourier, d’un masque de spectre et d’une technique spéciale de filtrage numérique, FPM, il est possible de mesurer et d’analyser les fréquences des différents signaux correspondant aux éléments du roulement (bague intérieure, bague extérieure, bille).

Les résultats permettent de détecter plusieurs types de défauts. L’instrument électronique SKF est également capable de détecter les impuretés, le bruit de la cage et les déformations des éléments d’un roulement.

 

Les équipements d’essai de bruit SKF certifiés par Rolls-Royce

 

Un équipement basé sur cette technologie a été certifié par le biais d’essais de bruit effectués par Rolls-Royce lors d’opérations de maintenance de boîtes de vitesses. Cette certification a eu lieu suite à la décision de Rolls-Royce Deutschland de confier la maintenance des boîtes de vitesses des systèmes de puissance auxiliaires au sous-traitant DARA, basé à Almondbank, en Écosse. La révision des boîtes de vitesses (gauche et droite) passe par une inspection détaillée de plus de 3 000 pièces et nécessite parfois des équipements spécialisés. Elle inclut, par exemple, des essais stricts sur le niveau sonore et les vibrations des différents types de roulements utilisés, ainsi que la mesure de leur jeu radial et axial. Jusqu’en février 2006, DARA envoyait les roulements à Rolls-Royce Deutschland pour les essais, faute d’équipements disponibles à Almondbank.

L’entreprise a récemment sélectionné SKF comme meilleur fournisseur d’équipements pour tester le bruit, ainsi que le jeu axial et radial des roulements. Cette sélection s’est faite sur la base d’un processus de certification mis en oeuvre avec Rolls-Royce Deutschland. Les équipements ont fait l’objet d’un programme détaillé d’essais de réception élaboré par Rolls-Royce Deutschland et basé sur des roulements de référence et de série dans le but de confirmer leurs performances après installation sur le site de DARA.

Le Quality Technology Centre de SKF basé à Steyr, en Autriche, a satisfait au programme de réception de Rolls-Royce et l’équipement a pu être installé sur le site de DARA début 2006. En outre, SKF est désormais le fournisseur agréé d’équipements d’essai de bruit de Rolls-Royce Deutschland.¦