Symptômes de défaillance des roulements

Figure 1 : Défaillance prématurée d'un roulement à rouleaux

La défaillance d'un roulement est un problème grave, car les composants en rotation d'une machine peuvent s'arrêter brutalement, entraînant des dommages importants. Heureusement, plusieurs symptômes courants permettent de détecter la défaillance d'un roulement avant qu'il ne soit trop tard. Le premier signe de défaillance d'un roulement est une vibration excessive. Par la suite, le roulement commencera à chauffer au-delà des niveaux acceptables et produira des bruits excessifs, qu'il s'agisse de bruits aigus ou de bruits de grincement. Cet article présente ces symptômes, explique comment les analyser et donne quelques exemples courants de défaillances de roulements.

Signes de défaillance des roulements

Il existe cinq principaux symptômes de défaillance des roulements :

Température : Pendant le fonctionnement, la température du roulement dépasse les niveaux acceptables.
Vibrations : Des vibrations excessives se produisent pendant le fonctionnement.
Lubrification : La lubrification du roulement est incorrecte, c'est-à-dire qu'il faut plus de lubrifiant, qu'il y a trop de lubrifiant ou que le lubrifiant utilisé n'est pas le bon.
Contamination : Le lubrifiant a été contaminé par des particules ou des substances étrangères.
Le bruit : Il y a un bruit excessif pendant le fonctionnement, typiquement un grincement ou un bruit aigu.

température

Les roulements s'échauffent pendant le fonctionnement. Pour de nombreux roulements, la température acceptable est de 82 °C (180 °F) ou moins (veuillez consulter le manuel du roulement pour connaître les températures spécifiques au produit). Étant donné qu'un roulement réduit les forces de frottement entre les pièces rotatives de la machine, un roulement défaillant ou défectueux entraîne une augmentation du frottement et des températures de fonctionnement plus élevées. C'est pourquoi il est nécessaire de vérifier régulièrement la température à l'aide de capteurs de température, tels qu'un capteur de température à infrarouge. Si une température anormalement élevée est détectée, c'est le signe qu'il faut remplacer le roulement avant qu'il ne tombe en panne.

Figure 2 : Un roulement défaillant s'échauffe rapidement en raison de l'augmentation importante de la force de frottement.

Vibrations

La vibration excessive d'un roulement défectueux peut être due à un certain nombre de raisons. Par exemple, l'abrasion peut endommager le chemin de roulement et faire rebondir les éléments roulants. De légères différences entre les éléments roulants individuels, dues à des erreurs d'usinage lors de la fabrication des roulements, peuvent également provoquer des vibrations. Il existe différents outils et méthodes conçus pour tester les vibrations des roulements. Si vous remarquez des vibrations anormales qui augmentent avec le temps, c'est généralement un bon indicateur que le roulement doit être remplacé. Pour plus d'informations sur les vibrations des roulements, veuillez consulter la norme ISO 15242.

Lubrification

La raison la plus fréquente de la défaillance d'un roulement est le manque de lubrification. Les roulements ont besoin d'une lubrification précise pour fonctionner correctement. La défaillance du palier peut être due aux causes suivantes :

Une lubrification insuffisante peut augmenter la friction, entraînant une usure et une chaleur excessives.
Une lubrification trop importante peut entraîner une augmentation de la pression, une défaillance du joint, une fuite de lubrifiant et un échauffement excessif.
Un mauvais type de lubrifiant peut augmenter la friction, entraînant une usure et une chaleur excessives.
Un lubrifiant contaminé peut augmenter la friction, entraînant une usure et une chaleur excessives.

Vérifiez toujours les instructions du fabricant du roulement avant d'effectuer toute opération de maintenance liée à la lubrification. Des kits d'analyse de graisse portables sont disponibles pour tester la lubrification même dans des endroits éloignés.

Figure 3 : Une mauvaise lubrification des roulements peut entraîner leur défaillance.

Contamination

La contamination des roulements peut se produire de plusieurs manières. L'un des moyens les plus courants est l'entretien de relubrification. Des joints de mauvaise qualité peuvent permettre à des contaminants étrangers de se mélanger au lubrifiant. De plus, le lavage à haute pression d'un roulement peut émulsionner le lubrifiant. En fin de compte, les contaminants conduisent à l'abrasion, ce qui réduit considérablement la durée de vie du roulement. Si des contaminants sont visibles lors de l'inspection du roulement, celui-ci doit être remplacé.

Bruit

Les roulements défectueux peuvent produire des bruits inhabituels, tels que des grincements aigus ou des grincements. La meilleure méthode pour utiliser le bruit comme indicateur de la défaillance d'un roulement est subjective. Il est nécessaire de prêter attention aux bruits d'un roulement fonctionnant correctement pour savoir si quelque chose ne va pas.

Défaillance de la cage du roulement à billes

De nombreux modèles de roulements à billes utilisent une cage entourant les éléments roulants individuels pour les maintenir alignés. L'endommagement de la cage entraîne une défaillance de la cage et, rapidement, une défaillance globale du roulement. La défaillance d'une cage de roulement à billes se produit généralement en quatre étapes :

Étape 1 : Il n'y a pas d'augmentation notable de la température ou du bruit, mais le roulement vibre un peu plus que d'habitude. Il n'y a pas lieu de s'inquiéter à ce stade.
Étape 2 : La température reste normale, mais les bruits du roulement pendant le fonctionnement augmentent légèrement. Les vibrations continuent d'augmenter en amplitude.
Étape 3 : La température a quelque peu augmenté et les bruits excessifs sont facilement perceptibles à l'oreille. À ce stade, les vibrations augmentent de manière significative. Le remplacement du roulement doit être effectué avant de passer à l'étape 3.
Étape 4 : La température et les bruits augmentent considérablement et les vibrations sont importantes. À ce stade, le système risque d'être endommagé.

Exemples de défaillances de roulements

Compresseurs AC : Les compresseurs de climatisation sont un élément important du système de refroidissement d'un véhicule. Les symptômes de la défaillance du palier du compresseur de climatisation sont les suivants : les ventilateurs ne soufflent que de l'air chaud ou émettent de forts bruits lorsque la climatisation fonctionne. Les compresseurs à courant alternatif sont généralement équipés de roulements à billes à contact oblique à deux rangées ou de roulements cylindriques à forte charge.
Tambour de machine à laver : Les roulements de tambour de machine à laver sont généralement des roulements à billes. Les défaillances des roulements de tambour des lave-linge peuvent être identifiées par des bruits de grincement lorsque le tambour tourne ou par un mouvement excessif du tambour vers le haut et vers le bas.
Pompe centrifuge : Les pompes centrifuges utilisent une variété de roulements en fonction de leur conception spécifique. La défaillance d'un roulement dans une pompe centrifuge peut souvent être détectée par un fort bruit de broyage ou des vibrations excessives pendant le fonctionnement.

FAQ

Quels sont les premiers signes de défaillance d'un roulement ?

Le premier signe de défaillance d'un roulement est une vibration excessive. Par la suite, le roulement commencera à chauffer au-delà des niveaux acceptables et produira des bruits excessifs, qu'il s'agisse de bruits aigus ou de bruits de grincement.

Que se passe-t-il en cas de défaillance des roulements ?

Les roulements réduisent les forces de frottement causées par la rotation des composants dans les machines. La défaillance d'un roulement augmente rapidement les forces de frottement, ce qui entraîne une augmentation significative de la température et une usure extrême.