Dynamique des machines
La dynamique des machines est la discipline qui traite du mouvement d’un système en tenant compte des forces qui agissent sur ce dernier. La dynamique des machines met en pratique les connaissances de la mécanique appliquée, en particulier de la dynamique, pour traiter les problèmes de machines réelles.
Investigation de vibrations différentes que, par exemple vibrations de torsion ou vibrations propres en prenant l’exemple un modèle.

Expériences de base sur la science des vibrations mécaniques
Contenu didactique/essais
- vibrations libres
- vibrations amorties
- excitation de force due à la masse et excitation à déplacement
- vibrations forcées
- résonance
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Influence de la masse, de la rigidité en torsion et de l’amortissement sur le comportement d’un oscillateur de torsion. Enregistrer les vibrations sur le traceur du TM 150/TM 155.
Contenu didactique/essais
- fréquence propre d’un oscillateur de torsion
- influence de la rigidité en torsion, de la masse et de l’amortissement

Démonstration visuelle au moyen d'une barre en torsion avec différentes masses; oscillateur à plusieurs masses
Contenu didactique/essais
- détermination de la rigidité en torsion d’une barre de torsion
- détermination de moments d’inertie de masse
- évolution des vibrations de torsion dans le temps
- détermination de l’amortissement sur les vibrations de torsion
- vibrations de torsion forcées, résonance
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Comportement dynamique d'une structure de bateau; essais dans l'air et dans l'eau
Contenu didactique/essais
- mesure et enregistrement des fréquences propres et des modes propres du modèle de bateau (dans l’air)
- comportement de vibration du modèle de bateau dans l’air
- comparaison de la théorie (formule d’approximation pour la détermination de la 1re fréquence propre en flexion) et de la pratique (fréquence propre mesurée)
- influence des masses supplémentaires discrètes ou du ballast sur la fréquence propre et le mode propre (ballast et masses supplémentaires non compris dans la liste de livraison)
- comportement de vibration du modèle de bateau sur l’eau (possible avec un réservoir supplémentaire)
Appareils d’essai servant à l’étude des vibrations dans les composants rotatifs tels que les arbres.

Étude des flexions alternées et de la résonance sur un arbre rotatif
Contenu didactique/essais
- étude des flexions alternées et de la résonance sur un arbre rotatif
- détermination des vitesses de rotation critiques pour différentes dispositions des paliers et des masses sur l’arbre de rotor, et comparaison avec la théorie
- étude de l’auto-centrage de l’arbre de rotor

Détermination de vitesses de rotation critiques et l’étude des modes propres d’un arbre
Contenu didactique/essais
- étude d’un rotor de Laval
- vitesse de rotation critique
- auto-centrage
- modes propres sur un arbre avec affectation continue de masses avec
- différentes distances entre les paliers
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- différentes distances entre les paliers
Les mesures telles que l’équilibrage ont un impact sur la distribution de la masse dans les machines permettant sinon d’éviter, du moins de réduire au minimum les forces résultantes dues à la masse.

Balourd statique, dynamique ou général sur un arbre de rotor
Contenu didactique/essais
- démonstration des vibrations dues au balourd à des vitesses de rotation différentes
- comparaison d’un balourd statique, dynamique ou général
- détermination d’un balourd
- réalisation d’une procédure d’équilibrage

Mesure des vibrations dues au balourd
Contenu didactique/essais
- mesure et évaluation des vibrations au niveau de la machine
- apparition de vibrations dues au balourd
- balourd statique, dynamique ou général
- influence de la position et de la taille du balourd sur la vibration due au balourd
- principes de base de l’équilibrage
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Dans les machines, les forces oscillantes ou rotatives dues à la masse qui sont indésirables sont réduites, ou dans l’idéal entièrement compensées par un équilibrage des masses.

Étude des forces d’inertie sur une machine à piston alternatif
Contenu didactique/essais
- effet des forces de masse
- dépendance des forces de masse à la vitesse de rotation
- dépendance des forces de masse à la masse du piston
- forces de masse de 1er et de 2d ordre
- comparaison entre différents mécanismes bielle-manivelle
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Comparaison de corps de came différents; enregistrement de courbes de levée
Contenu didactique/essais
- courbes de levée pour un élément suiveur non adapté
- courbe de levée pour un élément suiveur sautant
- détermination de la vitesse de rotation limite et comparaison avec la théorie
- influence de la masse en mouvement sur le mouvement du corps de came / poussoir
- influence de la rigidité du ressort de rappel et de la précontrainte sur le mouvement du corps de came / poussoir
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Lorsque l’on isole des vibrations, on observe deux cas de figure : la transmission de forces périodiques, intermittentes ou stochastiques d’une machine aux structures qui l’entourent ou les vibrations de l’environnement sur les machines.

Fondation de machines et isolation des vibrations
Contenu didactique/essais
- introduction aux phénomènes vibratoires sur les fondations de machines
- accord de la fondation pour différentes forces excitatrices
- étude de l’absorbeur de vibrations
- étude de l’influence d’un amortissement supplémentaire
- comparaison entre les ressorts en métal et les ressorts en caoutchouc
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Produire des vibrations sur une "vraie machine"
Contenu didactique/essais
- en combinaison avec le banc d’essai TM 182
- production de vibrations avec une “machine réelle” sur des fondations de machines
L’objectif du diagnostic de machine, également appelé surveillance de l’état des machines ou en anglais CMS (Condition Monitoring System), consiste à réaliser une maintenance ou une remise en état adaptée aux besoins, afin de minimiser les temps de réparation et d’arrêt d’une machine.

Étude des vibrations de paliers à roulement
Contenu didactique/essais
- distribution spectrale des vibrations sur des paliers à roulement
- apprentissage d’analyse d’enveloppe impact de la dégradation du joint torique externe, du joint torique interne ou du corps de roulement sur le spectre
- estimation de la durée de vie de paliers à roulement
- influence du produit lubrifiant sur le spectre des vibrations
- identification de paliers à roulement détériorés
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Unité de base pour la réalisation de nombreux essais de diagnostic de machines avec utilisation de jeux d'accessoires modulaires
Contenu didactique/essais
- introduction à la technique de mesure des vibrations sur des systèmes de machines en rotation:
- principes de base de la mesure de vibrations d’arbres et de paliers
- grandeurs de base et paramètres
- capteurs et instruments de mesure
- influences de la vitesse de rotation et de la disposition des arbres
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Supporte tous les essais pour le diagnostic de machine de la série PT 500
Contenu didactique/essais
- en association avec les essais de la série PT 500 dans son ensemble, les sujets suivants peuvent être traités:
- faire connaissance avec des signaux de vibration
- bonne utilisation de l’analyse de la transformée de Fourier rapide (FFT)
- mesure de la vitesse de rotation, du déplacement de vibration, de la vitesse de vibration et de l’accélération
- évaluation de l’état vibratoire d’une machine
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Flexions alternées de l'arbre élastique
Contenu didactique/essais
- apprentissage des notions de vitesse de rotation critique et de résonance
- influence de l’excitation à balourd
- équilibrage du rotor élastique
- influence des erreurs d’alignement
- compréhension et interprétation des spectres de fréquence
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Comportement en vibration d'un arbre avec fissure radiale
Contenu didactique/essais
- modification du comportement caractéristique en vibration (fréquence propre, vitesse de résonance, amplitude et phase des vibrations) induit par une fissure
- identification de la fissure à partir de la modification du spectre de vibrations
- fissure dans l’arbre pour l’extrémité d’arbre en porte-à-faux
- compréhension et interprétation des spectres de fréquences
- manipulation d’un analyseur de vibrations assisté par ordinateur
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Évaluation de l'état d'un palier par analyse des vibrations
Contenu didactique/essais
- composition spectrale des vibrations de paliers à roulement
- apprentissage d’analyse d’enveloppe
- influence sur le spectre de détériorations à la bague extérieure, à la bague intérieure ou au corps de roulement
- estimation de la durée de vie de paliers à roulement
- influence du lubrifiant sur le spectre des vibrations
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Analyse de vibrations d'accouplements
Contenu didactique/essais
- répercussions d’erreurs d’alignement sur différents types d’accouplement:
- accouplement boulonné avec défaut de centrage
- accouplement à griffes avec défaut de centrage
- répercussions d’erreurs de fabrication telles que le battement radial, le battement axial et l’erreur de pas sur le comportement de marche de la machine
- accouplement à plateau sans défaut
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- accouplement à plateau sans défaut

Vibrations de courroies
Contenu didactique/essais
- influence de la tension de courroie sur les vibrations
- influence de la vitesse de rotation sur les vibrations
- influence de poulies ovalisées et d’une dérive
- répartition de puissance pour des courroies multiples
- influence du glissement sur le spectre des vibrations
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Analyse de vibrations issues de défauts de denture
Contenu didactique/essais
- identification de dommages aux engrenages à l’aide du comportement en vibration
- influence du type de denture
- denture droite
- denture hélicoïdale
- localisation du dommage
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Vibrations dans les systèmes bielle-manivelle
Contenu didactique/essais
- analyse d’ordre des forces dues à la masse
- apprentissage d’analyse d’enveloppe
- influence du jeu de palier et des chocs
- évolution non uniforme des moments
- mesure d’usure de tiges de piston
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Observation et mesure des phénomènes de cavitation
Contenu didactique/essais
- observation et compréhension des phénomènes de cavitation d’une pompe centrifuge:
- visuellement
- au stroboscope (stroboscope comme accessoire)
- par analyse de vibrations
- analyse des vibrations de fonctionnement sur une pompe centrifuge
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Identification des vibrations induites par les aubes mobiles à partir du spectre vibratoire
Contenu didactique/essais
- mesure de vibrations sur des soufflantes
- mesure de la fréquence de passage des pales
- identification dans le spectre des vibrations des vibrations induites par les aubes
- effet du balourd dynamique sur la soufflante
- compréhension et interprétation des spectres de fréquences
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Interaction système électromagnétique - mécanique
Contenu didactique/essais
- influence de l’entrefer sur le comportement en vibration
- influence de l’asymétrie électromagnétique sur le comportement en vibration
- influence de la charge sur l’amplitude de vibration
- influence de l’entrefer sur les pertes électromagnétiques et le rendement
- influence de la vitesse de rotation sur les vibrations
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