Qu’est-ce Que Les Rotors Flexibles ?

Les rotors flexibles sont des pièces rotatives qui se déforment lorsque leur vitesse de rotation approche ou dépasse leur fréquence de résonance naturelle. Contrairement aux rotors rigides, cette déformation entraîne une modification de la répartition de masse en fonction de la vitesse. Par conséquent, un équilibrage réalisé à basse vitesse peut s’avérer insuffisant pour corriger les vibrations rencontrées à la vitesse de fonctionnement. C’est pourquoi l’équilibrage des rotors flexibles est généralement effectué à des vitesses proches de leur régime opérationnel, voire supérieures. Cette approche est essentielle pour simuler fidèlement le comportement dynamique de la pièce en conditions réelles.

La nature dynamique des rotors flexibles rend le processus d’équilibrage dynamique plus complexe et nécessite souvent l’application de techniques d’équilibrage multi-plans. Ces rotors sont couramment utilisés dans des secteurs tels que l’énergie (éoliennes), l’aéronautique et les machines à grande vitesse. En tant que MBS Balance, nous proposons des solutions spécialement conçues pour ces applications exigeantes, incluant des systèmes d’équilibrage sur site et des capacités de test à haute vitesse. L’équilibrage sur site permet de corriger le rotor directement dans ses propres paliers et dans son environnement de fonctionnement, éliminant ainsi les erreurs potentielles liées au montage et au démontage, et garantissant des résultats optimaux.

Deux approches fondamentales se distinguent dans l'équilibrage des rotors flexibles : la méthode d'équilibrage modal et la méthode des coefficients d'influence (influence coefficient). Dans la méthode modale, le rotor est équilibré séparément sur les plans correspondant à chaque mode de flexion qu'il excite ; on utilise généralement N ou N+2 plans de correction pour le mode N. Dans la méthode des coefficients d'influence, l'effet de chaque plan sur chaque point de mesure est établi sous forme de matrice à l'aide de masses d'essai, puis la solution est calculée. Ces opérations sont définies au sens de l'ISO 21940-12.

Le point d'importance critique est de faire passer le rotor par ses vitesses critiques jusqu'à la vitesse de service tout en surveillant le niveau de vibration dans chaque zone modale. Cela peut nécessiter des installations d'équilibrage à haute vitesse spécialisées et un tunnel à vide. MBS Balance propose, pour les pièces flexibles telles que les arbres d'éoliennes, les compresseurs et les grands rotors d'alternateurs, des solutions d'équilibrage sur site et d'essai à haute vitesse qui éliminent les erreurs liées au montage-démontage et assurent une vibration minimale dans les conditions réelles de service.