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Roulement en bon état vs. roulement défectueux

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Démonstration de l'émission acoustique pour la surveillance des machines tournantes

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Les défaillances des roulements comptent parmi les causes les plus courantes d’arrêts imprévus des machines tournantes. La détection précoce de toute détérioration constitue donc un élément essentiel de la maintenance prédictive.

Mais à quoi ressemble concrètement un défaut précoce d’un roulement du point de vue de l’émission acoustique ?

Pour l’illustrer, nous avons construit un banc d’essai simple pour roulements rotatifs qui nous permet de comparer les signaux d’émission acoustique générés par un roulement en bon état et un roulement défectueux dans des conditions de fonctionnement similaires.

Le résultat montre clairement pourquoi l’émission acoustique (EA) est de plus en plus considérée comme une technologie complémentaire utile pour la surveillance de l’état des machines tournantes.

La démonstration : roulement en bon état vs roulement défectueux

Pour notre démonstration, un banc d’essai rotatif a été équipé de roulements interchangeables représentant deux états différents :

État 1 : roulement en bon état

Le roulement fonctionne normalement, avec un contact de roulement relativement fluide et une lubrification adéquate.

État 2 : roulement défectueux

Un roulement présentant un défaut introduit intentionnellement ou préexistant est installé dans des conditions de fonctionnement comparables.

Un capteur d’émission acoustique est monté à proximité du roulement à l’aide d’un couplage approprié. Les signaux sont ensuite amplifiés et acquis par un système de surveillance AE.

L'objectif de la démonstration n'est pas simplement de montrer qu'un roulement défectueux est « plus bruyant ». Elle démontre plutôt que les modifications des interactions mécaniques microscopiques à l'intérieur du roulement produisent des différences mesurables dans l'activité d'émission acoustique.

Que peut-on observer ?

Lorsque le roulement en bon état fonctionne, l'activité d'émission acoustique détectée est généralement relativement stable et faible.

Lorsque le roulement défectueux est installé, la réponse AE change de manière notable.

En fonction du type de défaut et des conditions de fonctionnement, cela peut se traduire par :

une amplitude AE accrue ;
des événements transitoires plus fréquents ;
des niveaux RMS ou d’énergie plus élevés ;
des rafales répétées liées à des impacts ;
des variations de la distribution du signal au fil du temps ;
une activité accrue liée au frottement ou à des surfaces de roulement endommagées.

La différence entre ces deux états peut souvent être observée directement dans la forme d’onde acquise ou dans les paramètres de tendance.

Cela rend cette démonstration particulièrement utile pour expliquer le fonctionnement de la surveillance par émission acoustique dans un système rotatif réel.