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Réaliser une analyse des défaillances des paliers

Qu'est-ce qu'une analyse des défaillances des paliers ?   

L'analyse des défaillances des paliers est le processus de collecte et d'analyse des données relatives aux paliers afin de déterminer la cause de défaillance d'un palier.

 

A quel moment une analyse des défaillances des paliers est requise

L'analyse des défaillances des paliers est un outil essentiel utilisé lorsqu'un client sollicite l'analyse d'un palier avec lequel un défaut été signalé. Elle est également essentielle pour le développement de produits et applications de paliers nouveaux ou optimisés.

 

Réaliser une analyse des défaillances des paliers

Collecter les informations : 

  •  Collecter tous les éléments défectueux en lien avec la défaillance du palier (palier, logement, surface de contact) et autres matériaux connexes tels que les lubrifiants ou les fluides, les particules d'usure, les joints et les composants d'application.

  • Confirmer les données relatives aux conditions de fonctionnement réelles telles que la charge, la vitesse, la température, le couple, le lubrifiant, le débit ; paramètres mentionnés sur la fiche technique d'application des matériaux.

  • Collecter des informations au sujet du test/de la défaillance telles que les impressions des paramètres dimensionnels et de performance mesurés, l'heure du test ou de l'utilisation, la ou les raisons pour lesquelles le client a signalé un défaut.

  • Obtenir les caractéristiques techniques des matériaux utilisés dans l'application (caractéristiques techniques des matériaux de l'arbre et du logement, des lubrifiants et des fluides) et même la FEMA de conception du client.

Analyser les informations :  

  1. Examen visuel des composants défectueux avec et/ou sans microscope. Des photographies doivent être prises si nécessaire. L'accent doit être mis sur, mais sans s'y limiter, les problèmes de défaillance suivants : usure sévère ; usure anormale ; décoloration ; débris ; déformation ; délaminage ; dommages causés à un palier autres que la surface de glissement prévue.

  2. Examen technique des données opérationnelles pour confirmer l'adéquation du palier et de la conception générale avec les conditions réelles de fonctionnement. Cette étape comprend, mais sans s'y limiter, la comparaison des paramètres de fonctionnement réels (charge spécifique (p), vitesse (U), pU, température) avec les capacités des propriétés du palier ; déterminer la résistance chimique  du palier aux fluides ou gaz qui peuvent être présents ; estimer la durée de vie du palier à sec en utilisant les paramètres de fonctionnement réels ; ou, si l'application est lubrifiée, estimer le régime de lubrification (limite, film mixte, film hydrodynamique complet).

Cet examen technique doit confirmer que le palier devrait satisfaire aux exigences opérationnelles relatives à la performance du palier. Sinon, cela peut signifier que le palier sélectionné est la cause de la défaillance dans l'attente d'un examen plus approfondi du palier et des composants défectueux.

A elles seules, ces 2 étapes de base peuvent soit conduire à une réponse satisfaisante concernant la défaillance du palier, soit indiquer la nécessité de développer une stratégie de conduite d’investigations plus poussées de mesures dimensionnelles et/ou d'analyse des matériaux en utilisant un large éventail de méthodes non destructives et destructives telles que :

  • Utilisation d'une machine à mesurer tridimensionnelle

  • Mesure de la texture de la surface
  • Essais d'érosion sonique
  • Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) pour observer les phénomènes de fusion et de cristallisation ainsi que les températures de transition vitreuse Tg
  • Analyse thermogravimétrique (TGA) pour évaluer la stabilité thermique d'un matériau
  • Spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie (EDS, EDX ou XEDS) pour déterminer les éléments chimiques présents dans un échantillon et estimer leur proportion relative
  • Essais de dureté des matériaux
  • Essais de traction/compression
  • Tests d'usure
  • Tests de résistance à la corrosion.

Publication d'un rapport :

  • Que nous utilisions uniquement une analyse de base ou que nous complétions l'analyse de base par une analyse avancée, la dernière étape de l'analyse des défaillances consiste à publier un rapport. Selon le périmètre de l'analyse, le rapport peut être très simple ou plus détaillé.
  • Un rapport d'analyse de défaillance de base peut se limiter aux informations générales (qui incluent la revue technique), à l'examen visuel (qui peut inclure des mesures dimensionnelles de base) et aux conclusions (qui peuvent inclure des recommandations). C'est parfois tout ce qui est nécessaire, en particulier s'il s'agit d'une analyse de défaillance de routine pour l'application d'un client donné. Une analyse technique peut être ajoutée si des informations complémentaires sont requises par le client.
  • Si l'analyse de base n'est pas suffisante pour satisfaire les besoins d'analyse des défaillances, vous devrez préparer une stratégie qui implique tout d'abord des techniques de tests/mesures non destructives et, si nécessaire, des tests destructifs pour compléter l'analyse des défaillances. En fonction de la nécessité d’une analyse avancée, le rapport peut inclure les rapports de ces analyses complémentaires pour étayer davantage les conclusions et les recommandations du rapport.

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