unités de tests des roulements

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Des paliers à roulements sont sujets à l'usure due à leur fonctionnement. Pour évaluer leur durée de vie liée à la fatigue, les technologies existantes font usage de la norme ISO 281:2007 couplée à des test d’endurance en conditions réelles, permettant de récolter des mesures via des capteurs externes. Ces derniers représentent les inconvénients d’un prix significatif ainsi que d’une usure fréquente.

Pour un fournisseur important de composants automobiles, KOORD a réalisé une installation de test des roulements entièrement sans capteurs externes. Elle intègre des algorithmes de diagnostic avancés permettant de récolter et d’analyser les données d’usure dans des conditions extrêmes relatives aux applications du client.


PROJET

Dans un but de validation des prototypes, ainsi que des paramètres de production des roulements, KOORD a développé l’équipement de test permettant d’évaluer l'endurance des roulements dans des situations représentatives. Il implémente la surveillance continue des indicateurs représentatifs de l’état du roulement et le suivi de l’évolution des roulements soumis a des contraintes réelles au cours du temps.

 
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Les technologies existantes de tests de roulement incluent l’installation de coûteux capteurs externes, tels que couple-mètre, capteur de vibrations, et autres.

Pour cette application, KOORD a mis en place une surveillance des roulements entièrement sans capteurs externes, permettant:

  • Surveillance continue des paramètres principaux: couple, température, etc.

  • Caractérisation à intervalles prédéfinis réguliers ou non-réguliers.

 

Principes du test

Le roulement à tester est monté dans un dispositif qui permet la rotation en continu sous une charge déterminée, appliquée sous divers angles et modifiée automatiquement. Un ressort intégré assure une compression variable.

 

L’ensemble de test comporte 24 unités. Chaque unité de test est soumise à un profil de test spécifique (choix de lubrifiants, effort radial et axial appliqué, vitesse de rotation, etc.). Les moteurs sont placés dans les cellules de refroidissement par flux d’air.

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Les tests sont effectués à l’aide des chambres climatiques appliquant des variations de température dans l’intervalle de -40°C à 130°C, ainsi que les fréquences de vibration selon des profils de test prédéfinis.

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acquisition de données

L’entrainement de rotation du roulement en test est contrôlée via l’unité de contrôle GENTOO, qui garantit l’acquisition et le prétraitement des signaux. Utilisant des algorithmes de traitement des signaux, les informations obtenues par la carte de contrôle des moteurs sont traitées ensuite pour estimer l’état des roulements.

Utilisant les algorithmes MFF (MOTOR FINGERPRINTING FUNCTIONS), l’état du moteur est ensuite caractérisé afin d’extraire les données relatives au couple, au frottement etc.

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traitement du signal

La signature obtenue grâce aux MFF permet de diagnostiquer le type de défaut survenu. A titre d’exemple, la déviation de la vitesse de rotation de sa valeur nominale plusieurs fois par tour indique l’endommagement des billes, tandis que la présence d’une déviation unique dans chaque cycle de rotation est spécifique à un défaut sur la bague intérieure.

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Surveillance et reporting

Une interface HMI a été mise en place pour la surveillance des valeurs de test et des signatures spécifiques. Chaque roulement est associé à une jauge de contrôle, où la déviation de la position médiane indique la détérioration des différents parties du mécanisme.

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Grâce à la connaissance approfondie de nos produits nous pouvons désormais proposer à nos clients des produits optimaux garantissant la fiabilité exigée
— Walter Z.

Caractéristiques techniques

Nombre d’unités de test: 24

Plage de température: -40 à 130°C

Aucun capteur externe

Vitesse de rotation: 0 - 40’000 rpm