DU GRAISSAGE TIME-BASED AU CONDITION-BASED

Controle par ultrasons du graissage de paliers

La fréquence du graissage et la quantité de graisse lubrifiante nécessaire lors du graissage des paliers sont souvent prescrites par le fournisseur du palier ou de la machine. Le plus souvent, on prend une marge de sécurité, si bien qu’en principe, on graisse résolument trop souvent ou avec trop de lubrifiant. L’utilisation de mesures par ultrasons permet d’éviter ce ‘gaspillage’ et permet au propriétaire de réduire les coûts et en même temps de découvrir les dégâts sur les paliers à un stade précoce.

GRAISSER ...

... sur la base du temps

Les instructions de graissage dans un manuel sont le plus souvent basées sur le temps. Toutes les six semaines, tous les trois mois. Chaque semestre. Et ce, quelle qu’ait été la durée de fonctionnement de la machine, les sollicitations subies ou l’environnement dans lequel elle se trouve. Comme le fournisseur n’en sait rien non plus quand il indique la fréquence de graissage, il partira de l’idée d’une sollicitation (quasi) maximale de la machine pour des raisons de sécurité. Une situation qui survient toutefois rarement dans la pratique, si bien qu’en principe, l’utilisateur final graisse trop souvent et peut-être aussi avec trop de lubrifiant. Hormis une hausse inutile des coûts due à l’utilisation d’une quantité de lubrifiant excédentaire, l’ajout d’une trop grande quantité de graisse est tout aussi mauvaise que le manque de graissage.

... sur la base de la condition

Il vaudrait bien mieux graisser les paliers non pas sur la base du temps, mais sur la base de la condition, ce qui signifierait de graisser uniquement quand cela est nécessaire. D’une part, l’utilisateur final économise probablement sur la quantité de lubrifiants, tandis que, d’autre part, on contribue à allonger la durée de vie de la machine ou du palier. Des mesures peuvent ainsi indiquer qu’on doit justement graisser plus tôt en raison d’une sollicitation extrême ou d’autres causes.

ECOUTER VOTRE PALIER

Mesure de condition du palier

Pour déterminer la condition du palier, on peut exécuter des mesures de condition. Ce type de mesures indique la présence ou pas de dégâts et dans l’affirmative, lesquels. Cela peut être p.ex. des erreurs d’alignement, des déséquilibres ou un bris de cage. Mais ces mesures demandent du temps, des connaissances et de l’expérience, et ne sont pas fréquentes à cause des coûts supplémentaires.

Techniques de mesure par ultrasons

Il en va autrement dans les techniques par ultrasons qui ne peuvent pas donner de réponse définitive sur le type de dégâts, mais peuvent bel et bien avertir de l’émergence de dégâts sur le palier et de la nécessité de graisser à nouveau. La mesure par ultrasons est basée sur le fait que les machines et éléments de machines rotatifs produisent un large spectre de bruits. Ceux-ci se produisent quand des surfaces entrent en contact et se déplacent l’une sur l’autre, ce qui crée une friction. Plus la friction est grande (donc moins de graissage), plus le bruit est sonore et inversement.

En principe, ce bruit s’entend aisément à l’oreille, mais avec les techniques à ultrasons – qui mesurent dans une bande de fréquences étroite, la friction peut être analysée de façon nettement plus précise et en chiffres absolus. Des valeurs qui peuvent être captées sur une plus longue période et peuvent être bien comparées de cette manière. Le bruit final peut être entendu via un casque et lu sur un écran.

COMMENT PROCEDE-T-ON?

Les techniques à ultrasons utilisées pour des activités de graissage ne fonctionnent pas avec des valeurs absolues, mais avec des valeurs qui sont comparées à une valeur de base (mesure zéro) qui est observée par essais. Ceci se fait par l’exécution d’un certain nombre de mesures, puis une moyenne est prise. Pour exécuter la mesure, le capteur doit être placé (le plus souvent via un aimant) sur le corps de palier, puis le niveau sonore est mesuré. Ensuite, on ajoute de la graisse lubrifiante et on peut écouter le résultat. Une plus grande quantité de graisse lubrifiante signifie (le plus souvent) un meilleur graissage et une diminution du bruit. Quand ceci est effectivement le cas, cette étape est répétée jusqu’à ce que le niveau sonore ne baisse plus. A ce moment, la bonne quantité de graisse lubrifiante est précisément donnée et la ‘valeur de base’ est trouvée.

Une plus grande qualité de graisse lubrifiante n’est pas conseillée, parce que les systèmes sans conduite retour peuvent être ‘surgraissés’. Ceci peut entraîner une situation dans laquelle la température dans le palier augmente, ce qui annihile les effets souhaités du graissage et casse les paliers à cause d’une surchauffe. La valeur de base est utilisée ensuite comme valeur de référence pour les mesures suivantes. Lorsque la valeur dans une mesure suivante excède d’environ 8 dB la valeur zéro, un graissage est nécessaire. Pas plus tôt. Quand le niveau sonore s’élève jusqu’à 12 dB au-dessus de la mesure zéro, l’utilisateur final est confronté au début de dommages au palier. Un dépassement de 16 dB indique ensuite un stade avancé de dommages sur le palier (dégâts visibles), tandis que des différences de 35 à 50 dB au-dessus de la mesure zéro sont un signe de sévères dégâts sur le palier. Le graissage ne pourra probablement plus apporter la solution.

AVANTAGES

Le graissage des paliers par ultrasons/contrôle par ultrasons offre plusieurs avantages importants. Primo, l’utilisateur final économise sur la quantité de graisse lubrifiante, parce qu’il ne graisse que quand ceci est réellement nécessaire, et en outre, avec la bonne quantité. Ceci évite le surgraissage et les problèmes afférents d’échauffement du palier. Le risque de surgraissage n’est du reste pas présent sur les machines et installations qui disposent d’une conduire retour où est automatiquement évacué un excédent de graisse lubrifiante. De plus, les mesures par ultrasons indiquent quand menacent les dégâts de palier, et permettent d’éviter le pire, ce qui a une influence positive sur la durée de vie du palier et de toute la machine.

CONSEILS & ASTUCES

Marquez la zone de mesure

La mesure par ultrasons est relativement simple et peut être exécutée par pratiquement chaque collaborateur de maintenance. Cependant, il convient de tenir compte du fait qu’on mesure toujours au même endroit par élément de machine, étant donné que le niveau sonore peut être différent sur différentes parties du palier. Un conseil pratique est de tracer au feutre un point à l’endroit où doit être exécutée la mesure sur chaque élément à mesurer.

Débrancher le contrôle de température

Un autre conseil pratique pour le personnel de maintenance est de tenir compte du fait que le graissage s’accompagne d’une hausse temporaire de la température du palier directement après le graissage. Celle-ci ne pose aucun problème en soi pour la machine, mais peut entraîner des alarmes, voire la décommutation de la machine dans le cas des machines dotées d’un contrôle de température, par exemple parce qu’il s’agit d’un composant très critique. Pour éviter ceci, il est judicieux sur ce type de machine de ‘passer outre’ à ce contrôle pendant environ une heure. Ceci signifie qu’aucun contrôle de la température n’intervient durant cette heure. Après cette heure – quand le palier a retrouvé sa température normale, le système de protection est ré-enclenché. Naturellement, ceci réclame plus de temps à l’opérateur en question ou service de maintenance, mais l’alternative – l’arrêt machine – est nettement plus coûteuse.

Tenez compte du type de matériau

Celui qui travaille avec des appareils de mesure par ultrasons qui recourent à un aimant de sonde de mesure pour transmettre les vibrations, doit, pour terminer, tenir compte du fait que ces mesures ne fonctionnent pas sur des matériaux tels que les plastiques et l’acier inoxydable. Ici, il est bel et bien possible d’appuyer une sonde ou un capteur contre l’élément pour mesurer les vibrations, mais la fiabilité n’est pas garantie, parce que la qualité de la mesure est ici relativement dépendante des manipulations humaines; par exemple la force de pression sur la surface.

APPLICATIONS

Le graissage à ultrasons offre, entre autres, une solution pour les composants critiques tels que les moteurs, les pompes et les ventilateurs. Pour les graissages standard sur des systèmes standard à bas régimes, comme des convoyeurs à bande et des convoyeurs à rouleaux, la valeur ajoutée est nulle. Lorsque les mesures par ultrasons sont exécutées régulièrement, les données constituent, enfin, une source précieuse d’informations pour constater des tendances. Notamment par rapport aux intervalles de graissage souhaités (requis) et l’usure. Pour générer un historique de maintenance utilisable, une administration précise des données mesurées par ultrasons est finalement essentielle. 

Exemple de pompe à mélange réactif 2013P08

Dans le graphique ci-dessous, on voit un bel exemple d’une pompe à mélange réactif sur laquelle est appliqué un graissage par ultrasons et la même pompe sur laquelle on a bel et bien mesuré, mais sans entreprendre une action de graissage. La pompe sans graissage par ultrasons est représentée par la ligne en pointillés bleus qui, fort logiquement, est d’abord horizontale (aucun graissage nécessaire et le bruit n’augmente pas). Puis, le niveau sonore augmente et puisqu’on ne graisse pas, cette ligne croise finalement la ligne jaune qui visualise un léger dégât de palier (cette valeur excède de 11 dB la valeur de sortie du palier).

La ligne en pointillés bruns démarre à 38 dB après avoir graissé le palier. Après six mois, on mesure encore 38 dB. Puis, une ligne droite est tirée vers le point de mesure suivant six mois plus tard qui atteint 47. Il n’est pas concevable que le niveau sonore augmente directement après la seconde mesure, mais dans le graphique, une ligne de jonction est aisément tracée entre deux points différents. Après près d’un an, le niveau sonore a augmenté jusqu’à 47 dB; un point qui se situe encore juste sous la ligne qui indique un léger dégât sur le palier. Ceci détermine un point parfait auquel il est sensé de graisser à nouveau le palier.