Membre du

La vibration... à en perdre la raison

Je perçois un bruit. L'origine est inconnue. D'un grondement sourd il augmente rapidement en intensité pour devenir un tapage infernale. Le plancher se met à vibrer. Merde!, ma machine à laver commence son cycle d'essorage.

Une conversation que j'ai eu dernièrement avec un représentant SKF m'a appris que sa compagnie à développé un roulement qui contrebalance le débalancement d'une laveuse. C'est pas à 100% et c'est seulement sur des appareils haut de gamme mais je me dis que je dois rechercher la chose. En attendant je me demande bien comment je pourrais minimiser les répercussions de cette machine infernale.

La vibration; parfois bonne, souvent néfaste. Dans l'industrie, à moins d'utiliser la vibration pour tamiser ou déplacer du matériel, elle est considérée comme néfaste et beaucoup d'efforts sont fait pour l'éliminer. Malheureusement, comme pour ma laveuse, il n'est pas toujours possible de posséder un appareil qui n'en causera aucune.

Le problème

La vibration est à l'origine de plusieurs problèmes de nature différente.

La vibration mécanique - Sa transmission mécanique peut faire vibrer les planchers ou travaillent des employés faisant en sorte que ces employés se fatiguent rapidement et ont des maux de tête. Tel est le cas de personnes qui travaillent sur des équipements mobiles ou près d'équipements de scieries. Les conséquences de la vibration dans les véhicules forestiers ont été le sujet de plusieurs études par l'Institut de Recherche en Santé et Sécurité et quoique peu est connu sur les répercussions de la vibration transmise sur l'ensemble du corps, les experts sont d'accord qu'il y existe des conséquences néfastes. La vibration mécanique est aussi un problème pour les composantes mécaniques. Elle peut détruire les soudures d'une structure ou celles reliant les composantes électrique d'un panneau de contrôle. Elle endommage les roulements et attaque les instruments de mesure de précision.

La vibration sonore - La vibration peut aussi être la cause de pollution sonore, une transformation qui ressemble étrangement à celle d'un tambour. Ce bruit empoisonne l'environnement dans lequel les employés travaillent. Un bruit continue peut causer la fatigue, l'insomnie et augmenter la pression artérielle et le stress. Le bruit peut faire en sorte qu'une personne devienne irritable et subisse temporairement la perte de l'ouie. Cette longue liste d'effets fait en sorte que les experts croient que le bruit agit comme un élément de stress non spécifique. Agissant de cette façon, il devient problématique pour ceux qui étudient ce sujet d'isoler les différents éléments. Mais une chose est certaine, le taux d'absentéisme est plus élevé dans des environnements bruyant.

La source

Il est normal qu'une machine possédant des composantes en mouvement génère un certain niveau de vibration et quand cette vibration devient plus importante il est fort probable que cette machine a été conçu pour l'accommoder. Alors le problème n'est pas avec la machine mais avec l'effet que cette vibration à sur son environnement. Ma laveuse, par exemple, date de plusieurs années et fonctionne sans le moindre pépin, par contre, durant son opération, les planchers vibrent et le tapage ne fait que me déconcentrer de mon travail. La réponse au problème est alors retrouvé en ne se posant pas la question " comment puis-je empêcher ma machine de vibrer ? " mais plutôt " comment puis-je empêcher cette vibration de se répandre ? ".

Une solution

Une méthode par laquelle nous pouvons limiter la propagation de la vibration est d'utiliser des isolateurs. Un isolateur ne va pas empêcher une machine de vibrer mais peut réduire et même éliminer les conséquences néfastes de cette vibration. Le ventilateur d'un centre d'achat faisait vibrer les panneaux de vitre d'un restaurant de l'autre coté du mur. Ce ventilateur fut installé sur des isolateurs et le problème fut réglé. Les ampoules de signalisation dans une cabine de contrôle d'une scierie devaient être changées régulièrement jusqu'à ce que la cabine soit installé sur un ensemble d'amortisseurs. Les bâtiments construit dans des régions à risques de séismes sont souvent installés sur des isolateurs. Un isolateur bien choisi peut isoler contre plus de 90% des vibrations créés par une machine.

Des éléments techniques à connaître

Afin de bien choisir un isolateur de vibration il faut premièrement quantifier quelques facteurs qui permettrons de recommander le type d'isolateur aussi bien que de déterminer son rendement.

Fréquence perturbatrice

Il est nécessaire d'identifier la fréquence perturbatrice que nous désirons isoler. Sur un compresseur, par exemple, la vitesse à laquelle tourne son axe. Mais attention, sur un compresseur qui tourne à 900 rpm (révolution par minute) et qui est alimenté par un moteur qui tourne à 1750 rpm, c'est la fréquence de 900 rpm (15 hertz) qui nous intéresse. Cette vitesse représente la fréquence perturbatrice car dans cet exemple c'est normalement la mécanique du compresseur qui génère les vibrations problématique. Aussi l'isolateur performera encore mieux pour les fréquences situées au dessus de celle sur laquelle nous nous sommes basées.

La charge

La charge permet d'identifier la grosseur de l'isolateur et le type de construction qui sera nécessaire. La distribution de cette charge est aussi importante si nous désirons nous assurer que l'appareil sera d'aplomb. Les isolateurs étant flexibles il est possible qu'un coté fléchisse plus qu'un autre.

Résonance

En identifiant ces informations il nous sera possible non seulement de sélectionner un isolateur qui supportera votre charge et isolera sa vibration mais aussi d'éviter une condition qu'on appelle la résonance. Cette condition est facilement expliqué par son analogie avec la Bianca Castafiore dans Tintin. Quand elle chantait, la Castafiore atteignait une note (ou fréquence) qui était identique à la fréquence naturelle d'une fenètre. Résultat, la fenêtre explosait. Qu'est ce que la fréquence naturelle? C'est une fréquence propre à chaque corps physique, la fréquence d'une fourchette pour accorder un instrument par exemple. Chaque isolateur possède sa fréquence naturelle et en installer sur une machine qui vibre à sa fréquence serait catastrophique.

Les types d'isolateurs

Voici un survol des différents types d'isolateurs disponibles sur le marché.

Coussin d'air - Semblable à une chambre à air, ils possèdent une excellente capacité d'isolation mais ont parfois de la difficulté a maintenir une pression équilibrée.

Caoutchouc - Différentes constructions existent ayant de performances très variables. Il sont robustes mais il est important de bien les choisir. On les retrouve souvent sur des compresseurs et des presses.

Ressort métallique - Populaire avec les ventilateurs commerciales, les ressorts peuvent se fatiguer et fléchir plus rapidement qu'un isolateur de caoutchouc.

Pour conclure

Vous désirez isoler votre laveuse, appelez moi et je vous arrange ça car vous savez jusqu'à quel point je sympathise avec vous. 

Ken travaille pour la Compagnie General Bearing Service à titre de conseiller technique.Vous pouvez le joindre à ken@gbs.ca ou au (514) 527-4513.