Programmation technique

Voici les conférences qui seront présentées lors de Conférence technique annuelle 2024 de l’ACVM.

*** Veuillez prendre note que bien que nous fournissions les résumés des conférences en français, celles-ci seront toutes présentées en anglais.

Veuillez consulter la page des conférenciers pour mieux les connaître, et l’agenda en un coup d’oeil pour l’horaire général.

Cliquez ici pour télécharger l’horaire des présentations

---

 

Ordinateurs dans l’analyse des vibrations – Les 50 dernières années et ce qui nous attend.

Conférencier principal le 12 octobre 2023
Bernie Pringle , P.Eng., Primac Reliability Consultants Ltd.

« Chatter » de machine : nouvelles solutions pour un vieux problème

Conférencier principal le 13 octobre 2023
Keivan Ahmadi, Ph.D., ing. P., professeur agrégé, Université de Victoria

Les vibrations auto-excitées pendant les opérations d’usinage deviennent instables si les paramètres d’usinage ne sont pas sélectionnés de manière appropriée. Ces vibrations instables sont connues sous le nom de « chatter » et peuvent entraîner des dommages critiques à l’outil, à la broche ou à la pièce. Prédire les paramètres d’usinage sans chatter a occupé les chercheurs pendant des décennies, mais éviter le chatter reste un problème important dans la conception de processus d’usinage productifs. Dans cette présentation, je passerai en revue la physique sous-jacente aux vibrations du chatter et les méthodes courantes de conception d’opérations d’usinage sans chatter. Je discuterai ensuite des défis de mise en œuvre de ces méthodes dans les environnements industriels et des nouveaux développements qui abordent ces défis. L’accent sera mis sur les sujets étudiés dans le laboratoire de dynamique et de fabrication numérique à l’Université de Victoria, notamment la modélisation et la mesure de l’amortissement du processus d’usinage, les vibrations des robots industriels avec extrémité de fraisage, les applications de l’analyse modale opérationnelle dans la modélisation du chatter et la modélisation basée sur les données du chatter. Des études de cas industrielles réussies seront également présentées.

---

Ron Kittle, SPM Instrument

HD ENV est une approche novatrice pour la détection de la détérioration des engrenages et des roulements à un stade très précoce. En combinant une conception matérielle à faible bruit et des algorithmes brevetés de traitement numérique du signal avec un capteur de vibrations standard (accéléromètre), il est possible d’extraire des informations pertinentes sur les engrenages et les roulements d’un environnement bruyant avec une clarté exceptionnelle. Historiquement, la détection des dommages aux engrenages et aux roulements à l’aide de lectures de vitesse standard (c’est-à-dire des valeurs de vitesse globale) pouvait, dans le meilleur des cas, révéler des dommages graves à un stade très avancé, ce qui limitait considérablement les horizons de planification. Dans le meilleur des cas, une tendance à l’augmentation des valeurs RMS de la vitesse pourrait être utilisée pour éviter les arrêts non planifiés.

L’ajout d’une analyse spectrale basée sur les lectures de vitesse pourrait révéler les dommages aux engrenages et aux roulements plus tôt qu’à des stades très avancés, mais c’était toujours un outil assez grossier. Lorsque l’enveloppement des vibrations a été introduit il y a plusieurs décennies, il est devenu possible de détecter des dommages à des stades antérieurs qu’auparavant, et il est alors devenu pertinent de parler de délais d’avertissement réalistes. Avec l’enveloppement des vibrations, il était possible d’extraire des informations provenant des engrenages ou des roulements même si le signal du capteur était dominé par un contenu à basse fréquence provenant généralement des forces de déséquilibrage.

La technologie HD (HD = haute définition) a été introduite pour la première fois en 2010, lorsque la méthode SPM HD (méthode de choc pulsé haute définition) a été lancée. L’un des objectifs de SPM HD était de détecter les dommages aux roulements et aux engrenages sur des applications fonctionnant à des vitesses de rotation faibles ou ultra-faibles (de 60 à moins de 1 RPM). À ces faibles RPM, les technologies de vibrations traditionnelles étaient difficiles – dans la plupart des cas, voire impossibles – à utiliser avec succès, tandis que SPM HD produisait des résultats significatifs et généralement excellents. Depuis lors, un grand nombre de cas d’application réussis utilisant la méthode SPM HD, en particulier les applications à faible RPM, ont été documentés.

---

 

Comment justifier financièrement l’investissement dans votre programme de maintenance prédictive

Arnaud Deziel-Richer, Spartakus-Laurentide Controls

Le but principal de tout programme de surveillance prédictive (PdM) est simple : prévenir les défaillances catastrophiques. Ces défaillances ont des effets négatifs en impactant la disponibilité de la machine, en réduisant la production, les coûts de maintenance et en diminuant ainsi la rentabilité globale de l’usine. Un programme de PdM efficace peut aider à atténuer ces problèmes, et quantifier les économies potentielles est une partie importante de cela pour justifier l’investissement dans les outils, la formation, la main-d’œuvre, etc.

Cette présentation montrera l’approche utilisée par Laurentide Controls pour aider leurs clients à adopter une approche commerciale quantifiable en utilisant le logiciel en ligne Spartakus, tout en aidant à optimiser l’efficacité de leur programme. Quelques exemples techniques de cas de vibrations, de la collecte de données basée sur des itinéraires, à la détection des problèmes, en passant par l’analyse du signal et la génération de rapports, seront également présentés.

 

---

Analyse des vibrations sans contact des ensembles d’équipements rotatifs à l’aide de caméras de téléphone portable et d’enregistrements vidéo au ralenti

Luis Sabido (Dr. Thierry Erbessd, auteur), Erbessd Instruments

Résumé : Les téléphones portables haute résolution avec une capacité d’enregistrement au ralenti offrent une ressource incroyable pour les professionnels de la fiabilité. Nous avons déjà vu des caméras de téléphone portable au ralenti utilisées à la place des lampes stroboscopiques pour visualiser et identifier des défauts courants tels que les rainures cassées, l’accumulation de matériau sur les ventilateurs, etc.

Dans cette étude de cas, nous explorerons et évaluerons l’efficacité de l’utilisation d’enregistrements vidéo de téléphone portable pour l’analyse des vibrations des équipements rotatifs afin d’identifier les défauts courants de santé de la machine qui nécessitaient auparavant l’utilisation de capteurs câblés dans une méthode de traitement vidéo sans contact postérieur.

Plusieurs exemples différents seront utilisés pour identifier clairement le désalignement, le déséquilibre, le desserrage, les problèmes liés à la phase, etc.

Objectif d’apprentissage : Comprendre la puissance de la technologie de caméra de téléphone portable disponible pour presque chaque professionnel de la fiabilité, car ils ont déjà le téléphone comme outil à leur disposition.

Principales leçons tirées :

• Comprendre comment le taux de trame de la caméra est lié à fmax
• Comprendre comment la résolution de la caméra affecte la résolution d’échantillonnage pour l’analyse
• Comprendre comment l’éclairage affecte le post-traitement
• Meilleures pratiques pour l’analyse des vibrations sans contact par téléphone portable

 

---

Étude de cas d’une turbine à vapeur

Gary (Guangxing) Zhang, Bently Nevada, une entreprise Baker Hughes

Une turbine à vapeur avait des déclenchements de vibration pendant son fonctionnement normal. Lors de l’événement, une composante de vibration à demi (1/2X) est apparue dans le spectre. C’est généralement une bonne indication qu’un léger frottement peut s’être développé au niveau d’une zone d’étanchéité. L’analyse des données a aidé à comprendre son comportement de vibration et à localiser la zone de frottement. La compréhension a été très utile pour les équipes de maintenance et d’exploitation à l’avenir.

 

---

Turbine hydraulique – Générateur : Planification du test de retour en service

Matthew Holmes, Acuren

Alors que le monde se tourne vers la production d’énergie à base de carbone, la fiabilité se concentre également sur les nouvelles technologies vertes existantes et nouvelles. Dans l’espace de la production d’énergie hydraulique, il y a un accent renouvelé sur les normes ISO et CEATI pour établir la qualité de l’équilibrage et les limites d’amplitude de vibration en fonctionnement. Des contraintes supplémentaires sont imposées aux actifs avec l’expansion des plages de fonctionnement, ce qui oblige les générateurs à fonctionner n’importe où, de la condensation synchrone à la charge maximale. Cette présentation examinera les expériences de création d’un plan de test de retour en service basé sur l’ISO 20816-5 (limites) et l’ISO-21940 (qualité de l’équilibrage) pour une plage de fonctionnement complète. Les expériences avec les options d’équilibrage dépendant de la mécanique et de la charge (forces électriques et thermiques) pour une plage de fonctionnement complète seront également discutées.

 

---

Surveillance de l’état des pompes centrifuges verticales à grand tirant d’eau

Jesse LaPaire, New Brunswick Power

Une présentation comprenant des lignes directrices et des suggestions pour la surveillance de l’état des pompes centrifuges verticales à grand tirant d’eau, ainsi que deux études de cas :

Étude de cas 1 : Revue de la cause profonde et des leçons apprises derrière une pompe d’eau de refroidissement brute qui avait un fouettement de l’arbre résultant de la perte de l’extrémité de la cloche d’aspiration et de son interférence avec l’impeller.

Étude de cas 2 : Suivi de l’histoire (détection de la défaillance à la correction/révision) d’une pompe à eau de refroidissement centrifuge de 7,55 mètres cubes/seconde à une seule étape de 395 RPM avec un frottement de l’impeller à l’extrémité de son arbre de 40 pieds.

 

---

Amplifié modal : Révolutionner l’analyse FRF et modale.

Charles Gagné, STCD inc.

L’amplification modale est une technologie innovante et passionnante qui combine la puissance d’une caméra haute vitesse avec un marteau ou une secousse d’impact pour révolutionner le processus de fonctionnement des fonctions de réponse en fréquence (FRF) et d’analyse modale. Cette solution de pointe offre une manière rapide et sans effort d’effectuer ces analyses critiques, en économisant un temps et des ressources précieuses.

Traditionnellement, les FRF et l’analyse modale ont été des procédures complexes et chronophages qui nécessitent un équipement et une expertise spécialisés. Cependant, l’amplification modale simplifie et accélère le processus en exploitant les capacités d’une caméra haute vitesse et les capacités du logiciel Motion Amplification.

La caméra haute vitesse, équipée de capacités d’imagerie avancées, capture des images haute résolution de la structure ou de l’objet analysé. Simultanément, le marteau d’impact est utilisé pour introduire une excitation d’impulsion à la structure, générant une réponse enregistrée par la caméra. Cette combinaison permet d’extraire des données clés de réponse en fréquence et de paramètres modaux.

L’un des principaux avantages de l’amplification modale est sa capacité à fournir des résultats rapides et précis sans la nécessité de créer un modèle 3D. La caméra capture une grande quantité de données en peu de temps, permettant une analyse complète du comportement dynamique de la structure. Ce processus d’acquisition de données efficace réduit considérablement le temps requis pour les tests, permettant aux ingénieurs d’identifier rapidement d’éventuels problèmes ou zones d’amélioration.

De plus, la simplicité d’utilisation de la technologie la rend accessible à un large éventail de professionnels, quel que soit leur niveau d’expertise. L’interface intuitive et les fonctionnalités automatisées de l’amplification modale rationalisent le flux de travail d’analyse, éliminant la nécessité d’une formation approfondie ou de connaissances spécialisées.

En conclusion, l’amplification modale présente une approche révolutionnaire pour les FRF et l’analyse modale. En exploitant les capacités d’une caméra haute vitesse et de la suite logicielle puissante, cette technologie permet aux ingénieurs d’obtenir rapidement et précisément des résultats, améliorant ainsi l’efficacité et l’efficacité de l’analyse structurale dans de nombreux secteurs industriels.

 

---

Le pouvoir de l’ultrason

Matthew Firth, NB Power

Cette présentation technique vous guidera à travers le développement et la mise en œuvre d’un programme de lubrification ultrasonique à l’échelle de l’usine, ainsi que l’utilisation de l’ultrason comme méthode de détection précoce des défauts de roulement et pour les tendances globales de l’énergie. Nous aborderons les capacités et les limites du matériel et du logiciel, ainsi que les avantages et les inconvénients de la lubrification acoustique. Nous apprendrons comment les données recueillies lors d’une enquête sur la lubrification peuvent être utilisées pour détecter la dégradation précoce des roulements en extrayant un spectre de fréquences ultrasonores et une forme d’onde temporelle à partir des données collectées. La présentation couvrira les expériences personnelles du développement du programme de lubrification acoustique dans mon usine et inclura des études de cas courtes de pannes qui ont été détectées à l’aide de l’ultrason alors que d’autres technologies étaient infructueuses. Profitez-en !

 

---

Vibration élevée du cadre d’un compresseur alternatif – Étude de cas

Alexandre Gauthier, Suncor Energy

Cette étude de cas raconte l’histoire d’un mode de défaillance unique en son genre d’un compresseur alternatif capturé avec un système de protection et de surveillance de la condition Prognost. Le compresseur a déclenché soudainement lors d’un événement de vibration du carter de manivelle sans aucun indicateur préalable. Une approche analytique systématique sera présentée à partir de l’événement de déclenchement qui a déclenché le système de protection, en passant par une analyse complète de la signature de vibration du compresseur et une revue des risques qui ont conduit à un processus de prise de décision adéquat. Des hypothèses de modes de défaillance plausibles seront présentées en fonction des caractéristiques dynamiques et de charge du compresseur. Un champ d’application ciblé basé sur des données et des faits sera présenté. Les résultats de l’inspection mécanique avec l’analyse du mécanisme de défaillance des composants principaux et de la propagation des dommages secondaires seront examinés. Une chronologie des modes de défaillance sera reconstituée en fonction de concepts solides de génie mécanique et de compréhension de l’exploitation des actifs. Une discussion finale sur l’efficacité et l’optimisation du système de protection sera menée pour réduire les conséquences sur la santé et la sécurité, l’environnement, la réglementation et les récepteurs financiers sur les problèmes à venir. La fiabilité des actifs est un voyage, nous devons apprendre des défaillances des actifs pour améliorer l’efficacité du système et améliorer la sécurité opérationnelle.

 

---

Contrôle des vibrations d’une poutre intelligente en porte-à-faux en piézoélectricité par un système de commande adaptatif L1

Ali Ebrahimi Tirtashi, UVic

Dans ce projet, la modélisation et la conception d’un système de commande adaptatif L1 à rétroaction d’état appliqué au contrôle des vibrations d’une poutre en porte-à-faux piézoélectrique de type Euler-Bernoulli sont présentées. Pour un cas d’entrée unique et de sortie unique (SISO), en tenant compte des deux premiers modes vibratoires dominants, la dynamique du système est présentée. Trois patchs piézoélectriques, deux en tant qu’actionneurs et l’autre en tant que capteur, sont collés à la structure au niveau du support de la poutre et le long de la longueur de la poutre. Une loi de commande adaptative L1, avec des paramètres variant dans le temps et en présence de perturbations, est utilisée pour supprimer les vibrations de la poutre. La structure de la poutre est modélisée sous forme d’espace d’état en utilisant le concept de la théorie piézoélectrique, de la théorie de la poutre Euler-Bernoulli et de la technique des éléments finis. Le contrôleur proposé est également comparé aux systèmes de commande PID et LQR.