Guide de choix des vibrateurs électrodynamiques
CALCUL DE LA FORCE UTILE
La force utile (N) est égale au produit de la masse "embarquée" (kg) sur le vibrateur par l'accélération maximale requise (m/s²).
La masse "embarquée" comprend tout ce qui est mis en mouvement par le vibrateur, hormis sa bobine mobile.
- en mode sinusoïdal, l'accélération et la force s'expriment en valeur crête (ou amplitude).
- en mode aléatoire, l'accélération et la force s'expriment en valeur efficace (ou RMS).
- en mode choc, l'accélération et la force s'expriment en valeur crête.
Exemple : spécimen = 25 kg, outillage de fixation (tête d'expansion + brides + visserie + barrière thermique + capteurs) = 32 kg, niveau max. sinus = 10 g crête (soit 10 x 9,81 = 98,1 m/s²)
- la force "utile" est : (25 + 32) x 98,1 = 4611 N crête sinus
Le calcul de la force utile n'est pas suffisant, car il ne prend en compte, ni la masse de la bobine mobile, ni aucun coefficient de sécurité.
EVALUATION DE LA FORCE NOMINALE
Sans faire un calcul compliqué, le graphique ci-dessus permet d'évaluer la force nominale nécessaire.
La force totale calculée tient compte de la masse moyenne des bobines mobiles des vibrateurs et d'un coefficient de sécurité.
Après avoir déterminé la force nominale et donc la taille du vibrateur, il faut vérifier que tous les paramètres des essais sont compatibles avec les caractéristiques du vibrateur. :
| Caractéristique | Unité | Remarques |
|---|---|---|
| déplacement maximal | mm crête-crête | souvent exprimé en pouces (25,4 mm) - vérifier les profils en basse fréquence |
| vitesse maximale | m/s crête | importante pour les essais aléatoires et pour les chocs |
| accélération maximale | g crête | définie à vide en sinus |
| fréquence minimale | Hz | attention aux résonances de suspension du bâti |
| fréquence maximale | Hz | prendre aussi en compte l'outillage |
| charge maximale | kg | compensation de charge |
| moment de basculement maximal | N.m | porte-à-faux à minimiser |
IMPLANTATION
L'implantation d'un moyen d'essais vibratoires doit toujours faire l'objet d'une étude détaillée (liste non exhaustive) :
Le local : dimensions, accès, dégagement autour du moyen, charge au sol, moyens de levage
L'alimentation électrique : tension, puissance, point de raccordmement, qualité de la terre en haute fréquence
Le refroidissement : rejets thermiques, débits (air ou eau)
La conformité : directives européennes, sécurité du travail, signalisation
La sécurité : vibrations transmises au bâtiment, bruit, contrôle d'accès
La formation : opérateurs, personnels de maintenance
