of 5

PRÉVISION DU BRUIT ET DIAGNOSTIC VIBROACOUSTIQUE D UN SYSTÈME COMPOSÉ D UN ROTOR SUR DEUX PALIERS À ROULEMENTS

0 views
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
PRÉVISION DU BRUIT ET DIAGNOSTIC VIBROACOUSTIQUE D UN SYSTÈME COMPOSÉ D UN ROTOR SUR DEUX PALIERS À ROULEMENTS Nacer Hamzaoui, C. Boisson, C. Lesueur To cite this version: Nacer Hamzaoui, C. Boisson, C.
Transcript
PRÉVISION DU BRUIT ET DIAGNOSTIC VIBROACOUSTIQUE D UN SYSTÈME COMPOSÉ D UN ROTOR SUR DEUX PALIERS À ROULEMENTS Nacer Hamzaoui, C. Boisson, C. Lesueur To cite this version: Nacer Hamzaoui, C. Boisson, C. Lesueur. PRÉVISION DU BRUIT ET DIAGNOSTIC VIBROA- COUSTIQUE D UN SYSTÈME COMPOSÉ D UN ROTOR SUR DEUX PALIERS À ROULE- MENTS. Journal de Physique IV Colloque, 1992, 02 (C1), pp.c1-467-c /jp4: jpa HAL Id: jpa Submitted on 1 Jan 1992 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. JOURNAL DE PHYSIQUE IV Colloque Cl, supplément au Journal de Physique III, Volume 2, avril 1992 PRÉVISION DU BRUIT EX DIAGNOSTIC VIBROACOUSTIQUE D'UN SYS&ME COMPOS~~ D9UN ROTOR SUR DEUX PALIERS À ROULEMENTS N. HAMZAOUI, C. BOISSON et C. LESUEUR Laboratoire Vibrations-Acoustique, Bât 303, I.A?SA., 20 avenue Albert Einstein, F Viiurbanne cedeg France This work is part of a study for sound prediction and vibroacoustic diagnosis of machine.we present the fmt experimental and theoretical results obtained for a testing bench composed of three supports (motor, rotor on bearing and reductor) to simulate such experimental defects as mesalignment,unbalancement,defective bearings and gears.these results concern more specifically the rotor on bearing support-the theoretical part is the calculation of pressure or acoustic power $rom structure vibratow velocitv measurement.the basis of the modelisation is a uoint source distribution on the structuré area,located on a rigid ground, radiating in a semi-anechoic 'medium.the experimental part is the simulation of several real defects (angular and parallel mesalignment and unbalancement) and the measurement of the resulting acoustic power using intensimetry techniques and acoustic pressure. Theory experiment cornparison are presented.. 1-1nkQduJ.m - L'obiectif est donc d'associer les connaissances sur le diamostic vibratoire détectant les causes principales hûes à des défauts internes, à une partie acoustique i&uant des critères de tri fréquentiels et spatiaux. Pour atteindre cet objectif, nous procédons par graduation, à partir de modélisations théoriques confrontées à des expériences, afin de maîtriser tous les paramètres liés aux difficultés que l'on peut rencontrer dans ce type de problème. Dans cet article, nous analysons une modélisation théorique permettant la prévision des niveaux de pression ou de puissance acoustique à partir de mesures des vitesses vibratoires de la machine. Nous présentons aussi quelques résultats expérimentaux sur un système moteur-arbre sur paliers à billes permettant des configurations de défauts classiques. II -moche théorig~e Le problème est de calculer la pression acoustique en milieu extérieur, à partir de mesures vibratoires sur la surface d'une structure placée au dessus d'un sol rigide. L'élément de base de ce problème est constitué par la formulation intégrale, reposant sur le théorème de Green, de la pression acoustique : La fonction de Green respectant les conditions aux limites de ce problème, est determinée grace au principe de la source image : G(M,&)=G~(M,~&)+G~(M,&)=~+~ (2) 4~ rl 4n r2 avec ri = ((XM- XMOF + (YM- YM~P + (ZM- ZM~)~) ln (3) Article published online by EDP Sciences and available at C1-468 JOURNAL DE PHYSIQUE IV Ce problème est résolu à partir d'une discrétisation de la surface de la structure en utilisant la. méthode de coiiocation. Pour une structure massique telle qu'une machine tournante, nous proposons une approche basée sur une distribution monopolaire de la surface vibratoire de la machine dont la pression acoustique rayonnée s'obtient par : - Ne P o = j po o x M d(%f - Qi) G(M, Mi) ASi (5) i=l Chaque élément de surface ASi, représentant un monopôle, est caractérisé par le module de sa vitesse vibratoire IV4 et la phase (W- pi) relevée en utilisant un point de référence fixe pendant la durée d'acquisition des Ne points de mesures vibratoires. A paràir d'une formulation exacte de l'intensité acoustique active, le calcul de la puissance acoustique est effectué par : N * : conjugué r - ATi : surface de contrôle i=l III - Mesures sur 1. L'étude expérimentale est réalisée sur un banc d'essai constitué de mis platines (moteur, rotor sur paliers, réducteur) et permettant des configurations simulant des défauts de balourd, de mésalignement et de roulement défectueux. Les mesures consacrées à la platine rotor sur palier , avec isolation acoustique des deux autres platines, concernent : 1 - Les vitesses vibratoires en plusieurs points de la platine sans configuration de défaut, afin de calculer P(M) (Cf. (5)). 2 - La pression et la puissance acoustique par intensiméaie avec des simulations de défauts de balourd et de mésaiignement, et sans défaut. Nous signalons que l'ensemble du banc d'essai est entouré de plaques de mousse alvéolées formant ainsi un champ acoustique calme, et que les mesures acoustiques sont réaiides grâce à un système de bras mobile suivant deux directions perpendiculaires, entièrement piloté par ordinateur. IV -Résultats Confrontée à la mesure expérimentale, la pression F(M) (Cf. expression (5)) est entachée d'une erreur AP qui est fonction : 1 - Du type de champ acoustique régnant autour de la machine. 2 - Du maillage vibratoire. 3 - Des variations de phase ( hef- (pi). 4 - Des incertitudes de mesures. 5 - De l'annulation de l'effet dipolaire. Mis à part l'effet dipolaire, nous avons analysé à partir de tests de sensibilité théorique, l'effet des autres paramhtres sur le calcul de la pression acoustique.l'effet de variation de la phase, permettant d'accéder à la vitesse vibratoire complexe est le plus influent et imprévisible pour le calcul de la pression acoustique ; la nature du champ a aussi une influence non négligeable. En l'absence de défaut, les niveaux vibratoires et acoustiques mesurés sont très faibles et les variations de phase, au cours du temps, entre deux points fixes sont très importantes. Les diverses confrontations entre la théorie et l'expérience, présentent un aspect reproductible du point de vue des spectres, mais quantitativement les comparaisons restent insatisfaisantes en dehors de la fréquence de rotation et de ses harmoniques. Le mésalignement angulaire au niveau d'un palier augmente le niveau global du bruit (+ 10 db en puissance acoustique, + 20 db en pression au voisinage du palier mésaligné (0.8O)). Le balourd provoque une augmentation du niveau de pression à la fréquence de rotation et l'harmonique 2 de cette dernière. Au dessus de 200 hz, les valeurs maximales du spectre sont en général bien appréhendées par le calcul.il faut cependant améliorer la discrétisation spatiale en donnant un poids plus important à des surfaces petites qui fournissent beaucoup de bruit : c'est le cas des pa1iers.h parfaite réalisation du banc d'essai montre bien qu'en l'absence de défauts, les niveaux vibratoires et acoustiques sont faibles et le bruit de fond de l'appareillage et du milieu acoustique devient prépondérant.la relation entre défauts et génération de bruit est donc bien mise en évidence et devrait permettre d'établir des critères de qualité acoustique d'une machine. Ce travail rentre dans le cadre d'un projet en collaboration avec 1'I.N.R.S de NANCY et la Societé CAMPAGNA et VARENNE de VIENNE,financé par le Ministère de la Recherche et de la Technologie et le Ministère du Travail ( FACT Construire silencieux ) que l'on remercie vivement. FIGURE 1.: Banc d'essai. L 200 (O IWO FREQUENCE (1/3 OCTAVE) -2 Différence entre pression mesuiée et pression calculée au point (035,0.17,0.23) (oonlïguration avec début) Cl-470 JOURNAL DE PHYSIQUE IV Ü O % g 2 O d - 3 1W l0-54 g: L- - FREQUENCE HZ ) Figure 3 : Variations expérimentale de la phase pression theorique : pression imsuree :...! '460.' &! ' sm! ' tooo! t7.m.' ' lm! lm! Fnpu. courbe theorique... Courbr mesurse : I i l l A X i UlOUYIIDI Figure 4 : Niveau de pression acoustique calculé et mesuré. (1) J.P. THOME, N. HAMZAOUI, C. MILLARD. 'Methodologie d'approche industrielle pour l'identification et la caractérisation des sources de bruit d'une machine tournante.' Publication du L.M.A no 126 (Sept. 91), rencontre scientifique du cinquentenaire (345,369). (2) C. LESUEUR, ' Rayonnement acoustique des structures vibroacoustiques, interactions fluide structure'. Editions Eyrolles 66,1988, (3) N. HAMZAOUI. 'Etude du champ acoustique de plaques par intensimétrie. Contribution à la définition d'une méthodologie de mesure de la puissance acoustique.' Thèse INSA LYON (4) C. REMILLAT,B. BARTHOU 'Diagnostic vibroacoustique d'un rotor'. Rapport de projet de fin d'etude.g.m.c INSA LYON 1991.
Related Search
Advertisements
Related Docs
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks