Équilibrage (mécanique)

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L'équilibrage est une technique pour équilibrer un solide en rotation, c'est-à-dire de faire en sorte que sa rotation n'induise pas d'efforts perpendiculaires à l'axe de rotation. Il existe deux types d'équilibrage : l'équilibrage statique et l'équilibrage dynamique[1].

Définition générale de l'équilibrage : « Un solide est dit équilibré lors de sa rotation autour d'un axe fixe si, et seulement si, son centre de masse est sur l'axe de rotation et l'axe de rotation est un axe principal d'inertie pour ce solide. »

L'équilibrage est une opération qui consiste à contrôler et corriger la répartition des masses sur un mobile pour s'assurer que le balourd résiduel se situe dans les limites acceptables.

Types d'équilibrage[modifier | modifier le code]

L'équilibrage d'une pièce en rotation peut être requise ou non, suivant la vitesse de rotation couplée aux caractéristiques inertielles de la pièce considérée, du niveau de balourd résiduel admissible mais aussi d'autres paramètres tels que les raideurs et amortissements des paliers supportant la pièce en rotation. Des classes d'équilibrage sont ainsi définies suivant des normes, notamment ISO[2]. Selon les conditions d'équilibrage requises, l'équilibrage statique peut être suffisant ou pas. En effet, pour corriger un balourd, il existe deux types d'équilibrage. l'équilibrage statique et l'équilibrage dynamique

Équilibrage « statique »[modifier | modifier le code]

Un solide est équilibré statiquement si, quelle que soit la position angulaire dans laquelle il est placé, la gravité ne le fait pas bouger. L'équilibrage statique consiste à placer le centre de gravité du solide étudié sur son axe de rotation[1].

Exemple 
un cylindre homogène de section circulaire est équilibré statiquement par rapport à son axe. Ce même cylindre est équilibré statiquement par rapport à tout axe passant par le centre de gravité du cylindre.

L'équilibrage statique est utilisé sur des mobiles fins (- de 15 mm d'épaisseur ) ex: roue dit galette. La correction d'un statique se fait sur une zone de correction, on crée alors un couple . Deux balourds opposés s'annulent d'un point de vue statique mais pas forcement d'un point de vue dynamique.

Équilibrage « dynamique »[modifier | modifier le code]

L'équilibrage dynamique consiste à faire coïncider l'axe de rotation du solide avec un de ses axes principaux d'inertie[1].

L'équilibrage dynamique s'effectue en mettant à zéro les produits d'inertie (c'est-à-dire les valeurs qui ne figurent pas dans la diagonale de la matrice d'inertie) du corps en question par rapport aux trois axes du même repère orthonormé. Il se pratique généralement par ajout ou enlèvement de matière (cf. masselotte d'équilibrage d'une roue)

L'équilibrage dynamique se réalise sur deux zones de correction, il corrige le dynamique et le voile.

Emploi courant[modifier | modifier le code]

Toutes les pièces mécaniques en rotation sont susceptibles de nécessiter un équilibrage, entre autres :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c Equilibrage, sur le site larousse.fr, consulté le 28 décembre 2012
  2. Qualité d'équilibrage et niveaux de vibrations admissibles., sur le site datatechnic.fr, consulté le 2 juin 2015