Comprendre le phénomène des vibrations mécaniques
Les vibrations sont des résonances ou des oscillations mécaniques. Voici dans quelles circonstances elles peuvent apparaître et les gênes qu’elles sont susceptibles d’occasionner.
Les sources de vibrations dans un assemblage
Les vibrations mécaniques peuvent être occasionnées par le fonctionnement :
- d’un moteur ;
- d’une pompe ;
- d’un ventilateur ;
- d’un compresseur ;
- d’un broyeur, etc.
Ces vibrations sont susceptibles de provenir de diverses sources comme :
- de la force d’inertie ou de la force centrifuge qui sont engendrées par la rotation des masses d’une installation ;
- d’un milieu extérieur ;
- des relations dynamiques entre les différents constituants d’un mécanisme ou d’une installation ;
- de l’arrêt, puis du redémarrage d’un appareil, de la variation de sa charge ou encore de la modification de sa vitesse.
Crédit photo : Nord-Lock
Les conséquences des effets vibratoires
Ces vibrations sont transmises depuis la source jusqu’aux constituants d’un assemblage, ce qui est à même de provoquer des effets négatifs sur ce dernier. En clair, on observera par exemple un desserrage, une usure prématurée des composants ou encore une défaillance du système.
Sans compter que les vibrations ont pour conséquence de perturber la prise de mesure, mais aussi d’engendrer des nuisances sonores, néfastes pour le personnel travaillant à proximité
Les solutions de fixations résistantes aux vibrations
Le meilleur moyen de contenir les désagréments des vibrations reste de choisir des solutions de fixation adéquates. Par exemple, il va s’agir de limiter le desserrage d’un assemblage soumis à des phénomènes vibratoires grâce aux rondelles et à la visserie pré-enduite.
1. Les rondelles
Cette solution permet des degrés d’efficacité plus ou moins importants selon le type de rondelle.
La rondelle éventail, la rondelle ressort et la rondelle contact ont un effet relativement limité sur le desserrage. En revanche, la rondelle nord-lock est redoutablement efficace en tant que dispositif anti-desserrage.
2. La pré-enduction des visseries
Autre solution souvent plébiscitée pour empêcher le desserrage : la pré-enduction de la visserie. Il peut s’agir :
- D’un produit de pré-enduction « démontable » appliqué sur le filetage. Comme son nom l’indique, il permet le démontage, et a donc un effet de freinage du phénomène de desserrage.
- Ou d’un produit de pré-enduction avec collage permanent ou non démontable. Dans ce cas, au moment du montage, l’assemblage est collé grâce à une résine. Le démontage est alors impossible ou bien rendu extrêmement compliqué.
Les solutions que nous venons de vous présenter sont croissantes. Ainsi, la pré-enduction avec collage est, à ce jour, la plus efficace pour un assemblage anti-vibratoire.
Bon à savoir : La technique de la pré-enduction a été développée à l’origine pour les constructeurs automobiles, dans les années 90. Auparavant, les fixations étaient sécurisées grâce à de la colle liquide, ce qui occasionnait de nombreux problèmes sur les chaînes d’assemblage. C’est alors que la solution de pré-enduction s’est imposée pour sa praticité et son bilan économique favorable. Cette technique a depuis été adoptée par toutes les industries.
Comment choisir correctement ses fixations anti-vibrations ?
Selon le type d’assemblage, mais aussi la nature des vibrations, les solutions de fixation préconisées ne seront pas les mêmes. Voici quelques critères à considérer pour choisir sa visserie anti-vibratoire.
L’amplitude et la fréquence des vibrations
Commencez par caractériser les vibrations auxquels votre matériel est soumis. Concrètement, il vous faut mesurer :
- leur amplitude ;
- leur accélération ;
- leur vitesse ;
- leur déplacement ;
- et leur fréquence spectrale.
Bon à savoir : La fréquence des vibrations est exprimée en tours par minute (Tr/min) ou bien en Hz. Elle désigne le nombre de fois qu’un cycle de mouvement complet a lieu durant une seconde.
Les matériaux de l’assemblage
Selon le type de matériau, les dispositifs proposés ne seront pas les mêmes, car les contraintes mécaniques seront différentes. En clair, la matière de la visserie nécessaire ne sera pas la même. Par exemple, la vis en aluminium est moins résistante que son homologue en acier.
L’environnement
La température ou encore l’exposition à l’humidité sont autant de contraintes supplémentaires pour les visseries. Il existe par exemple des fixations avec freinage fort spécialement conçues pour les contextes en température élevé, ou encore des systèmes étanches pour les assemblages réalisés en milieu humide.
Les contraintes mécaniques à l’œuvre
Enfin, les contraintes mécaniques spécifiques au montage devront être analysées rigoureusement afin de trouver la solution la plus pertinente.
Confier l’analyse des besoins à un professionnel
Vous l’aurez compris, effectuer une analyse précise de vos besoins est une étape indispensable pour assurer une efficacité anti-vibratoire. Recourir à un professionnel est la garantie pour vous d’un choix éclairé. Depuis plus de 20 ans, FDI Fixations vous fournit des conseils sur mesure. Contactez-nous pour trouver les fixations résistantes aux vibrations parfaitement adaptées à vos besoins et contraintes !
