Aujourd’hui, lors du fonctionnement des machines et des équipements, un des points importants à considérer est la réduction des vibrations émises ainsi que des vibrations provenant de l’extérieur (vibrations incidentes). Le rendement des machines, s’étant amélioré de manière continue ces dernières années, correspond dans la majorité des cas à une augmentation de la vitesse de rotation, de la vitesse de coupe ainsi que des vibrations lors de l’usinage par copeaux, ces dernières ayant un effet parasite considérable sur l’environnement. Il convient, dans le cadre de la protection de l’environnement, de lutter de manière efficace contre ces vibrations parasites.
Principes de l’isolation antivibratoire
L’isolation antivibratoire d’une machine consiste à atténuer ses vibrations. La difficulté principale consiste à maintenir le mouvement (l’amplitude) de la machine, désormais isolée de manière élastique, dans des limites permettant cependant son bon fonctionnement. Pour cette raison, il est absolument indispensable, lors du choix du système d’isolation antivibratoire, de veiller à ce que celui-ci possède une capacité d’amortissement suffisante !
Réglage antivibratoire
L’isolation de vibrations stimulées de manière périodique
L’effet de l’isolation antivibratoire dépend principalement du rapport entre la vitesse de rotation d’une machine et la fréquence de résonance de l’isolateur (rapport de réglage). On peut dire, en règle générale, que plus la fréquence de résonance de l’isolateur est basse, plus l’isolation est efficace, c-à-d plus le rapport entre la fréquence perturbatrice (vitesse de rotation ou nombre de cycles d’une machine) et la fréquence de résonance est élevé. La courbe suivante montre qu’une isolation devient effective à partir du moment où la valeur du rapport de fréquence est supérieur à 2. Pour une valeur inférieure, il est même possible que la force perturbatrice s’amplifie (surhaussement). En général, il convient d’obtenir un rapport de réglage entre 3 et 4, 3 étant la limite inférieure au niveau technique, 4 étant la limite supérieure au niveau économique. Un rapport (de réglage) de fréquence supérieur à 4 n’est plus rentable d’un point de vue économique, les frais de matériel augmentant alors de manière disproportionnée par rapport au degré d’isolation.
Isolation antichocs
Les caractéristiques principales d’un choc sont sa durée et son intensité. Lors d’une isolation antichocs, l’impulsion parasite, qui consiste en une pointe de force agissant un court moment, est transformée en une oscillation à durée plus longue mais de faible puissance résiduelle. A l’inverse de vibrations stimulées de manière périodique, le système amorti vibre dans la fréquence de résonance induite de l’unité isolée et non de manière correspondant à son nombre de cycles. Plus les forces résiduelles transmises par les isolateurs diminuent, plus la durée des propres vibrations augmente, et plus la fréquence de résonance de l’unité isolée diminue.
Modes d’isolation antivibratoire
La technologie antivibratoire opère une différenciation entre l’isolation active et l’isolation passive. Si les vibrations provoquées par une machine ne peuvent se répandre, on parle alors d’ « isolation active ». En revanche, si une machine de haute précision et sensible au chocs est protégée contre les vibrations, il s’agit alors d’une « isolation passive ».
Définitions
Amortissement = c’est la propriété physique d’un isolateur de limiter les vibrations de résonance. Lors de cette opération, l’énergie mécanique est transformée en chaleur.
Isolation = signifie l’isolation ou l’antiparasitage des forces stimulantes au niveau de la base ou des fondations de la machine.
