Analyse modale sur rectifieuse

Contexte

Analyse modale de la rectifieuse de cylindres

Une rectifieuse de cylindres présentait des problèmes de qualité liés à des vibrations, notamment des marques de broutage avec un pas d’environ 14 mm. Les résultats d’enquêtes précédentes indiquaient que des fréquences de résonance, causées par une faiblesse structurelle de la machine, amplifiaient les vibrations pendant la rectification. Une analyse modale a été réalisée afin d’identifier les fréquences propres et les modes de déformation contribuant à ces problèmes.

Procédure

L’analyse a consisté à exciter la machine à l’aide d’un marteau instrumenté tout en mesurant les réponses vibratoires en divers points à l’aide d’accéléromètres. Les fonctions de réponse en fréquence (FRF) ont été générées et intégrées dans un modèle 3D de la machine pour identifier les fréquences naturelles, l’amortissement et les déformées modales.

Résultats

Premiers et deuxièmes modes du côté cylindre de la rectifieuse.

Deux fréquences de résonance significatives ont été identifiées :

Mode 1 : Un mouvement de bascule du bâti de la machine et des lunettes de support autour de l’axe de translation.

Mode 2 : Un mode torsionnel impliquant une rotation du bâti et des lunettes de support.

Ces deux modes ont confirmé que la déformation structurelle du côté cylindre amplifiait les vibrations générées par le processus de rectification.

L’analyse a également démontré que les résonances de la tête de meule ne coïncidaient pas avec ces fréquences, écartant ainsi l’implication de ce côté de la machine dans le problème de marquage.

Recommandations

• Ajustements opérationnels : Régler la vitesse de la meule à la valeur optimale déterminée par les essais, afin d’éviter toute excitation résonante sévère.

  
  

• Inspection des composants : Inspecter les composants de la poupée fixe, en particulier ceux susceptibles de provoquer des vibrations à des fréquences multiples de la vitesse de rotation du cylindre.

  
  

• Modifications structurelles : Envisager des solutions à long terme telles que l’ajout d’amortisseurs dynamiques accordés ou la modification de la liaison entre la foundation et le bâti.

  
  

Conclusion

L’analyse modale a permis d’identifier les résonances structurelles comme étant la cause principale des problèmes de vibration. Des ajustements opérationnels immédiats peuvent atténuer les problèmes de qualité, mais une correction des défauts structurels et des composants est indispensable pour des améliorations durables de la performance.

Cette étude de cas illustre l’efficacité de l’analyse vibratoire avancée appliquée aux rectifieuses de cylindres pour éliminer les marques de broutage persistantes et améliorer les performances des machines.