FR2998019A1 - Roulement, boitier comprenant un ensemble de roulement(s), procede et programme d'ordinateur associes - Google Patents

Abstract

Roulement (10) comprenant au moins une bague intérieure (12), une bague extérieure (11), et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre non, ledit roulement comportant en outre : - un premier module (20) comportant un ensemble de capteur(s) adapté pour effectuer des mesures successives d'un paramètre représentatif des vibrations au sein du roulement ; et - un second module (20) adapté pour déterminer une représentation fréquentielle du signal correspondant aux mesures successives, et pour obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle, en vue de comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence et d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison (10).

Description

Roulement, boîtier comprenant un ensemble de roulement(s), procédé et programme d'ordinateur associés. La présente invention concerne un roulement comprenant une bague intérieure et une bague extérieure et des corps roulants disposés entre lesdites bagues, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre non. De tels roulements sont utilisés par exemple dans divers équipements, notamment des boîtes de vitesse, par exemple des boîtes de vitesse d'hélicoptères, telles que celle décrite dans le document EP0172104.

Dans une telle boîte de vitesse, il est nécessaire de surveiller l'état et des conditions de fonctionnement des éléments la constituant, notamment des éléments dont le roulement est le support. Les dispositifs de surveillance connus pour une telle boîte de vitesse utilisent généralement un réseau de capteurs extérieurs à la boîte de vitesse et leur fiabilité est peu satisfaisante.

La présente invention vise notamment à améliorer la surveillance de tels équipements. A cet effet, suivant un premier aspect, l'invention propose un roulement du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un premier module comportant au moins un ensemble de capteur(s) adapté pour effectuer des mesures successives d'au moins un paramètre représentatif des vibrations au sein du roulement ; et - un second module adapté pour déterminer une représentation fréquentielle du signal correspondant aux mesures successives, et pour obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle, en vue de comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence et d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison. Un tel roulement permet de fournir des informations sur les conditions locales et réelles de fonctionnement des roulements.

Dans des modes de réalisation, le roulement suivant l'invention comporte en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - un ensemble de capteur(s) est adapté pour effectuer des mesures successives d'au moins un paramètre représentatif des vibrations de basse fréquence, moyenne fréquence, haute fréquence et/ou fréquences ultrasonores, au sein du roulement ; - le premier module est solidaire d'une desdites bagues ; - ledit second module est adapté pour comparer ledit au moins un élément représentatif de ladite représentation fréquentielle avec un élément correspondant de référence ; - ledit ensemble d'élément(s) représentatif(s) comporte au moins une fréquence correspondant à un pic de la représentation fréquentielle, et/ou l'amplitude dudit pic, et/ou l'énergie spectrale dans une bande passante déterminée de la représentation fréquentielle ; - le temps séparant deux échantillons temporels successifs considérés pour la transformation fréquentielle utilisée pour déterminer la représentation fréquentielle est fonction de la vitesse de rotation relative entre les deux bagues intérieure et extérieure ; - le second module est solidaire d'une desdites bagues ; - le roulement comprend un module de communication radiofréquence adapté pour émettre des données dépendant d'au moins ledit élément représentatif ; - le roulement comporte en outre des moyens d'alimentation électrique d'au moins le premier module ; - l'ensemble de capteur(s) est adapté en outre pour mesurer une température et/ou un déplacement angulaire relatif entre les bagues intérieure et extérieure ; - le premier module est un système sur puce. Suivant un deuxième aspect, la présente invention propose un boîtier comprenant un ensemble de roulement(s) suivant le premier aspect de l'invention, comprenant en outre un module de réception radiofréquence et un module de télétransmission, ledit boîtier étant adapté pour recevoir, par l'intermédiaire du module de réception radiofréquence, les données émises par chaque roulement de l'ensemble de roulement, pour traiter lesdites données et pour transmettre vers un destinataire extérieur audit boîtier, par l'intermédiaire du module de télétransmission, lesdites données traitées. Suivant un troisième aspect, la présente invention propose un procédé de détermination de dysfonctionnement dans un roulement comprenant au moins une bague intérieure, une bague extérieure, et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre non, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - effectuer des mesures successives d'un paramètre représentatif des vibrations au sein du roulement ; - déterminer une représentation fréquentielle du signal correspondant aux mesures successives, et obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle ; - comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence en vue d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison. Suivant un quatrième aspect, la présente invention propose un programme d'ordinateur destiné à un module de détermination de dysfonctionnement dans un roulement comprenant au moins une bague intérieure, une bague extérieure, et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre, ledit programme d'ordinateur étant caractérisé en ce qu'il comporte des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont exécutées sur un calculateur dudit module de détermination de dysfonctionnement dans un roulement, mettent en oeuvre les étapes d'un procédé suivant le troisième aspect de l'invention. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe d'un boîtier de vitesse d'hélicoptère ; la figure 2 est une vue d'un roulement dans un mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue d'un synoptique d'un module de traitement d'un roulement dans un mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est un organigramme d'étapes mises en oeuvre par le module de traitement de la figure 3 dans un mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 illustre la détectabilité de défauts en fonction des méthodes et du temps. Sur la figure 1, une vue en coupe d'une boîte de vitesses 1 d'hélicoptère est représentée. Cette boîte de vitesse 1 est adaptée pour effectuer la transmission du mouvement de rotation entre un arbre primaire 4, qui est l'arbre du moteur, et un arbre secondaire 5, qui est le rotor de l'hélicoptère, selon plusieurs rapports de transmission.

Elle comprend un boîtier 6 extérieur qui comporte, outre les arbres primaires et secondaires, plusieurs roulements 2 et plusieurs engrenages 3. Dans un mode de réalisation de l'invention, chacun de ces roulements 2 est similaire au roulement mécanique 10 décrit ci-dessous en référence aux figures 2 et 3. En référence à la figure 2, un roulement mécanique 10 dans un mode de réalisation de l'invention comporte deux bagues coaxiales : une bague extérieure 11 et une bague intérieure 12.

Entre ces bagues coaxiales 11 et 12, des éléments roulants, par exemple des billes, sont placés dans un lubrifiant et maintenues espacés par une cage (non représentés). De façon connue, un roulement 10 optimise le frottement entre deux pièces et procure un support à une des deux pièces qui est en rotation. Une de ces pièces (non représentées) est solidaire de la bague intérieure 12. Il s'agit par exemple d'un arbre en rotation disposé dans le logement 13 circonscrit par la bague intérieure 12. La bague intérieure 12 est par exemple montée serrée sur l'arbre en rotation. Dans le cas de la boîte de vitesse 1, cet arbre est par exemple l'arbre primaire 4.

L'autre pièce est fixée à la bague extérieure 13. Par exemple, l'autre pièce est une partie du boîtier extérieur de la boîte de vitesse 1, et est fixe par rapport à l'arbre en rotation. On notera que dans d'autres roulements 10 selon l'invention, c'est cette fois la bague extérieure qui est fixée serrée à une pièce en rotation, tandis que la bague intérieure est solidaire de la pièce fixe. Selon l'invention, un module de traitement 20 est fixé sur l'une des bagues. Par exemple, le module de traitement 20 est intégré à un boîtier fixé sur une bague du roulement, par vissage ou sertissage. Dans un autre exemple, une forme est aménagée dans une bague du roulement, cette forme servant de support au module de traitement 20. Comme représenté sur la figure 2, dans le cas considéré, le module de traitement 20 est fixé sur la surface extérieure de la bague extérieure 11. Le module de traitement 20 comporte un microprocesseur 21, une mémoire 22, un capteur 23 adapté pour mesurer un, ou des, paramètre(s), un émetteur radiofréquence 24, et un module d'alimentation électrique 25. Le module d'alimentation 25 est adapté pour fournir de l'énergie électrique aux composants du module de traitement 20 dont le fonctionnement nécessite une telle énergie électrique. Ainsi, il fournit de l'énergie électrique notamment au microprocesseur 21, à l'émetteur/récepteur radiofréquence 24 et éventuellement au capteur 23. Dans un mode de réalisation, le capteur 23 est un capteur adapté pour mesurer au moins un paramètre représentatif de vibrations selon un axe (par exemple l'axe radial aux bagues du roulement), ou selon deux axes ou trois axes. Un tel capteur comprend par exemple un accéléromètre ou plusieurs accéléromètres.

Dans un mode de réalisation, le capteur 23 est adapté pour mesurer au moins un paramètre représentatif des vibrations survenant dans toute la plage fréquentielle, i.e. à basse fréquence (en-dessous de 10 Hz), moyenne fréquence (10-1000 Hz), haute fréquence (au-dessus de 1000 Hz) et fréquence ultrasonore (20-2000 KHz). Dans un autre mode de réalisation, le capteur 23 est adapté pour mesurer au moins un paramètre représentatif des vibrations survenant dans une partie de cette plage fréquentielle. Dans un mode de réalisation, le capteur 23 est adapté pour délivrer au microprocesseur 21 un signal, par exemple analogique, indiquant des mesures successives, réalisées par le capteur 23, du paramètre. Suite à l'exécution sur le microprocesseur 21 d'instructions logicielles d'un programme stocké dans la mémoire 22, les étapes suivantes sont mises en oeuvre, en référence à la figure 4 : Dans une étape 100, le signal indiquant des mesures successives du capteur 23 est délivré au microprocesseur 21. Dans une étape 101, le signal fourni par le capteur est échantillonné et converti en des données numériques représentant des valeurs successives du paramètre mesuré. Dans une étape 102, ces données numériques sont stockées dans la mémoire 22. Dans une étape 103, à partir de ces données numériques temporelles successives sur une plage temporelle de longueur TO, une représentation fréquentielle du signal est déterminée, par exemple à l'aide d'une transformation de Fourier (ou une transformation de Laplace, ou en z, ...). Le spectre ainsi déterminé comporte des pics, chaque pic (ou maximum local) correspondant à une fréquence propre à chacune de différentes parties du roulement telles que la bague intérieure, la bague extérieure, les éléments roulants, la cage, le lubrifiant.

Chaque partie telle que bagues, éléments roulants, cage,..., que le roulement comporte, émet une vibration propre liée à la fréquence de rotation du roulement. Cette vibration propre à la partie considérée du roulement évolue avec l'usure de la partie considérée du roulement et l'usure du roulement ou l'endommagement des surfaces fonctionnelles du contact assurant le bon fonctionnement du roulement. La prise de jeu consécutive à l'usure ou l'endommagement des surfaces fonctionnelles modifie la position fréquentielle de cette vibration propre dans le spectre vibratoire, l'amplitude ou la phase par rapport à la vitesse de rotation. Le lubrifiant a aussi une influence sur le spectre vibratoire du roulement car sa pureté, par exemple, peut influencer la forme du spectre vibratoire.

Ce spectre constitue la signature du roulement dans son état correspondant à la plage temporelle considérée.

Dans une étape 104, on compare un ou plusieurs éléments représentatifs du spectre par rapport à un ou plusieurs éléments correspondants dits de référence. Ces éléments de référence sont déterminés sur la base d'un spectre ou d'un ou plusieurs spectres précédemment déterminés, dit(s) de référence ou sont calculés à l'aide de formules théoriques. Ces éléments représentatifs du spectre comportent par exemple une fréquence propre d'une partie du roulement ou les fréquences propres de plusieurs de ces parties, et/ou l'amplitude d'une ou plusieurs de ces fréquences propres, et/ou l'énergie du spectre dans une bande de fréquence déterminée.

Ces fréquences représentatives dépendent des caractéristiques géométriques du roulement, ainsi que de son type (à billes, à rouleaux...). Les formules théoriques de calcul sont bien connues par l'homme de l'art et sont rappelées plus bas. La fréquence est une harmonique de la vitesse de rotation. Dans un mode de réalisation, ces éléments représentatifs du spectre sont comparés à des éléments correspondant représentatifs d'un spectre de référence, déterminé par exemple à partir du roulement neuf. Ce spectre de référence peut aussi être un spectre obtenu dans une plage temporelle antérieure à la plage couramment considérée. Dans un mode de réalisation, les éléments de référence sont par exemple obtenus sur la base de spectres moyennés ou en fonction de spectres précédemment mesurés, par exemple sur un roulement neuf, servant d'état de référence ou venant d'un modèle de progression d'endommagement.des surfaces fonctionnelles Dans une étape 105, on identifie, en fonction de cette comparaison et par exemple de seuils minimaux déterminés de décalage entre les éléments comparés, la présence ou l'absence d'un dysfonctionnement relatif au roulement. Par exemple, considérons le cas d'un roulement dont les bagues tournent suivant deux vitesses de rotation différentes: On calcule la fréquence théorique d'une partie ou de chacune de plusieurs parties (bagues, éléments roulants, cage, lubrifiant ...) du roulement. Ce calcul permet de définir la fréquence théorique de chaque partie considérée du roulement, et donc sa position dans le spectre. Une de ces fréquences est par exemple obtenue par la formule suivante : ' Ftheo (I) 1(2d#N 2 - N 1)(1-(C1/D)2 avec D le diamètre nominal de la partie considérée (bague, cage), d le diamètre d'un élément roulant Ni et N2 les vitesses de rotation relatives des bagues, et cos a est pris égal à 1, a étant l'angle de contact des éléments roulants sur la piste de roulement. On acquiert le signal vibratoire émis par le roulement.

Un filtrage peut être appliqué. Le spectre courant du roulement est obtenu. Ce dernier, comportant une composante de fréquence en abscisse et une composante d'amplitude en ordonnée est divisé en plusieurs bandes spectrales (par exemple les bandes successives B1, B2, B3 et B4), chaque bande étant une zone dans laquelle une fréquence objet de la surveillance est localisée. Si les vitesses de rotation du roulement ne sont pas fixes, l'échantillonnage du signal, i.e. l'acquisition de la transformée fréquentielle correspondante, peut être réalisé en synchronisant l'acquisition du signal à la vitesse de rotation de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. Cette méthode nécessite une mesure précise des variations de la vitesse de rotation relative. Ce traitement permet de s'affranchir de la non-stationnarité du signal qui peut déplacer les fréquences propres recherchées, les fréquences propres des parties du roulement étant des harmoniques de la vitesse de rotation.

Dans chaque bande B1 à B4, le traitement suivant est par exemple appliqué : - i/ Identification des fréquences propres théoriques et harmoniques associées (multiples de la fréquence propre) dans chaque bande. L'amplitude du spectre vibratoire à chacune de ces fréquences est comparée à son amplitude pour un roulement neuf. - ii/ Dans chaque bande spectrale (B1, B2, B3, B4), calcul d'un indicateur relatif à la forme du signal (Kurtosis, moyenne des amplitudes, ratio crête à crête). Le niveau de cet indicateur est comparé à celui du roulement neuf afin de déterminer son niveau d'endommagement L'amplitude surveillée peut être celle d'une accélération, une vitesse ou un déplacement. Ce choix dépend principalement de la sensibilité recherchée pour la mesure et de la vitesse de rotation.

Par exemple, dans un mode de réalisation, la fréquence propre d'au moins une partie du roulement est détectée et un décalage de fréquence de cette fréquence propre est ainsi identifié dans le spectre obtenu par comparaison à la fréquence propre de cette même pièce dans un spectre de référence ou par comparaison à la fréquence propre théorique de cette même pièce donnée par les formules. La présence d'écaillage sur cette pièce est déterminée en fonction de cette comparaison. Une opération de maintenance pourra donc être planifiée avant que l'endommagement du roulement ne soit trop important ou ne cause une panne sur la boîte de vitesse. Dans un mode de réalisation, le pic de fréquence propre à une pièce est détecté suite à la recherche, dans le spectre courant obtenu, du pic de fréquence la plus proche de la fréquence du pic de ladite pièce dans le spectre de référence (ou de la fréquence théorique), ce pic étant tel que la différence entre les amplitudes des pics doit en outre respecter certaines conditions, par exemple être de norme inférieure à un seuil donné. Puis des informations issues de ces traitements sont fournies à l'émetteur radiofréquence 24, qui est adapté pour les émettre par voie radiofréquence, à destination d'un module de surveillance 7.

Les modalités d'émission sont par exemple les suivantes : émission toutes les périodes de durée T fixée, émission chaque fois que des données d'un volume V fixé sont disponibles, et/ou émission dès que la valeur d'un coefficient issue de la comparaison de l'étape 105 atteint un seuil d'alerte fixé, le coefficient étant calculé par le module de traitement en fonction de la valeur des données de mesure dernièrement stockées. Le seuil d'alerte, le volume et/ou la durée T fixé(e) est stocké(e) en mémoire 22 par exemple. Dans un mode de réalisation, l'ensemble de capteurs 23 comporte par exemple un capteur adapté pour mesurer la température et/ou la position angulaire d'une bague par rapport à l'autre bague etc. Lorsque l'ensemble de capteurs comportent différents types de capteurs, par exemple un capteur de vibrations, un capteur de températures, les mesures fournies permettent de couvrir de manière étendue les évolutions de défauts au sein du roulement. La figure 5 illustre la détectabilité de défauts en fonction des méthodes et du temps. Les instants A à E se succèdent dans cet ordre au fil du temps. Considérons qu'a l'instant A, un départ d'écaillage a lieu.

Ce défaut pourra être détecté dès l'instant B par analyse ultrasonore (détection de franchissement de seuils d'amplitude d'ultrasons). A partir de l'instant C, ce défaut pourra être détecté par analyse multispectrale selon l'invention telle qu'indiquée en référence aux étapes 100-105. A partir de l'instant D, ce défaut pourra être détecté par analyse vibratoire (détection de franchissement de seuils d'amplitude de vibrations).

Ce départ d'écaillage dans un roulement provoquera en stade ultime, dès l'instant E, une élévation de température, les débris ainsi libérés dégradant le lubrifiant. L'élévation de températures pourra être détectée par supervision des températures. L'analyse ultrasonore consiste en une mesure des amplitudes du signal temporel uniquement. Dans un mode de réalisation, les composants du module de traitement 20 sont intégrés sur à une microélectronique de type ASIC. Dans un mode de réalisation, l'émetteur radiofréquence 24 est remplacé par un émetteur/récepteur radiofréquence 24, adapté pour recevoir des informations par voie radiofréquence. Ces informations, traitées par le microprocesseur 21, sont par exemple utilisées pour modifier le traitement des mesures effectuées par le module de traitement (pas d'échantillonnage, fréquence des émissions de données, paramètres de moyennage ...) et/ou modifier le seuil d'alerte, le volume et/ou la durée T fixé(e) qui est stocké(e) en mémoire 22 par exemple.

On notera que dans un autre mode de réalisation, le module de traitement 20 est fixé sur la face intérieure de la bague extérieure 11, i.e. sur la face de la bague extérieure faisant face à la bague intérieure 12. Dans un autre mode de réalisation, le module 20 est fixé sur la face intérieure de la bague intérieure 12, i.e. sur la face de la bague extérieure faisant face à l'élément autour duquel est fixée la bague intérieure 12. Dans un autre mode de réalisation, le module 20 est fixé sur la face extérieure de la bague intérieure 12, i.e. sur la face de la bague intérieure faisant face à la bague extérieure 11. Dans un mode de réalisation de l'invention, la boîte de vitesse 1 comporte en outre le module de surveillance 7 fixé sur l'extérieur du boîtier 6. Le module de surveillance 7 comprend un récepteur radiofréquence apte à recevoir les données radiofréquences émises par chacun des roulements 2 similaires au roulement 10 décrit ci-dessus. Le module de surveillance 7 comprend en outre une mémoire et est adapté pour mémoriser ces données radiofréquences en correspondance avec un identifiant du roulement à partir desquelles elles ont été émises, et optionnellement en correspondance avec des données de datation représentatives par exemple de l'instant de réception des données par le module de surveillance. Dans un mode de réalisation, le module de surveillance 7 est adapté pour effectuer des traitements sur ces données. Par exemple, le module de surveillance 7 effectue des moyennages de données émises par un roulement. Par exemple, le module de surveillance 7 est adapté pour combiner des données émises par des roulements distincts, en vue d'identifier ou de caractériser des dysfonctionnements en fonction de ces données combinées. Le système par exemple réalise la moyenne des amplitudes du signal par rapport à un découpage fréquentiel défini à partir des fréquences propres des parties du roulement. La température est également moyennée et enregistrée. Comme illustré précédemment, elle sert de seuil d'alerte ultime dans le cas ou les autres indicateurs n'ont pas détecté un défaut. Dans un mode de réalisation, le module de surveillance 7 comporte des moyens de transmission, par exemple filaires, adapté pour transmettre les données traitées à destination d'un équipement de centralisation. Dans un mode de réalisation, seule une partie des traitements 100 à 105 est effectuée dans le module de traitement 20 solidaire de la bague. Dans un tel cas, le module de traitement 20 envoie alors les données numériques issues de l'étape 100, 101, 102, 103 ou 104 à l'aide de l'émetteur radiofréquence 24 à destination d'un autre module de traitement qui effectue à son tour tout ou partie des étapes ultérieures. Cet autre module de traitement est, selon les modes de réalisation, distant du roulement ; par exemple, il est intégré dans le module de surveillance 7. Il peut, dans un mode de réalisation, être intégré au roulement, mais localisé ailleurs que le module de traitement 20.

L'invention permet ainsi de surveiller les éléments de la boîte de vitesse et leurs conditions de fonctionnement, et de repérer des signes de dysfonctionnement. Il est ainsi possible de détecter, au plus tôt et de façon plus précise que les systèmes de l'art antérieur, la survenue de fissures sur des dentures d'engrenage, des détériorations de roulements, et de mettre en place les actions correctives.

Elle permet également de détecter, au plus tôt et de façon plus précise que les systèmes de l'art antérieur, par exemple des variations excessives de températures etc., et de mettre en place les actions correctives.. Dans un mode de réalisation, le module d'alimentation électrique 25 comporte une pile, une batterie intégrée au système sur puce et/ou est adapté pour recevoir une énergie électrique résultant de la conversion de l'énergie mécanique générée par le roulement à bille, comme décrit ci-dessous. Quelques formules théoriques de détermination de fréquences propres sont fournies ci-dessous, où il est considéré qu'une seule bague tourne. La fréquence de passage d'un élément roulant de la bague intérieure (BPFI pour en anglais « Bali Pass Frequency of the lnner Ring », qui est la fréquence à laquelle les éléments roulants 14 passent dans la piste de roulement de la bague intérieure, est : z D, BPFI = -(1+ -cos a) , où 2 dm z est le nombre d'éléments roulants dans chaque rangée d'éléments roulants ; D, est le diamètre d'un élément roulant 14; d, est le diamètre du cercle parcouru par un élément roulant ; a est l'angle de contact des éléments roulant sur la piste. Les décalages de cette fréquence BPFI sont représentatifs de dommages affectant la piste de roulement de la bague intérieure. La formule théorique de la fréquence de passage d'un élément roulant de la bague extérieure (BPFO pour en anglais « Bali Pass Frequency of the Outer Ring », qui est la fréquence à laquelle les éléments roulants 14 passent dans la piste de roulement de la bague extérieure, est : BPFO = (1- cos a) . 2 d, Les décalages de cette fréquence BPFO sont représentatifs de dommages affectant la piste de roulement de la bague extérieure (éclat ou fente par exemple).

La formule théorique de la fréquence de rotation sur eux-mêmes des éléments roulants (BSF pour en anglais « Bali Spin Frequency», qui est la fréquence à laquelle les éléments roulants 14 tournent sur eux-mêmes dans le roulement, est : D BSF = dm (1 ('" cos a)2) .

2D, d, Les décalages de cette fréquence BSF sont représentatifs de dommages affectant un élément roulant. La formule théorique de la fréquence de train fondamental (FTF pour en anglais « Fundamental Train Frequency », qui est la fréquence à laquelle la cage, contenant les éléments roulants 14, tourne, est : FTF = 2 d, Les décalages de cette fréquence FTF sont représentatifs de dommages affectant la cage.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS1.- Roulement (10) comprenant au moins une bague intérieure (12) , une bague extérieure (11), et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre non, ledit roulement étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un premier module (20) comportant au moins un ensemble de capteur(s) adapté pour effectuer des mesures successives d'au moins un paramètre représentatif des vibrations au sein du roulement ; et - un second module (20) adapté pour déterminer une représentation fréquentielle du signal correspondant aux mesures successives, et pour obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle, en vue de comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence et d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison (10).
2. 2.- Roulement (10) selon la revendication 1, dans lequel un ensemble de capteur(s) est adapté pour effectuer des mesures successives d'au moins un paramètre représentatif des vibrations de basse fréquence, moyenne fréquence, haute fréquence et/ou fréquences ultrasonores, au sein du roulement.
3. 3.- Roulement (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier module (20) est solidaire d'une desdites bagues.
4. 4.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit second module (20) est adapté pour comparer ledit au moins un élément représentatif de ladite représentation fréquentielle avec un élément correspondant de référence.
5. 5.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit ensemble d'élément(s) représentatif (s) comporte au moins une fréquence correspondant à un pic de la représentation fréquentielle, et/ou l'amplitude dudit pic, et/ou l'énergie spectrale dans une bande passante déterminée de la représentation fréquentielle.
6. 6.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le temps séparant deux échantillons temporels successifs considérés pour la transformationfréquentielle utilisée pour déterminer la représentation fréquentielle est fonction de la vitesse de rotation relative entre les deux bagues intérieure (12) et extérieure (11).
7. 7.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le second module (20) est solidaire d'une desdites bagues (11, 12).
8. 8.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, comprenant un module de communication radiofréquence (24) adapté pour émettre des données dépendant d'au moins ledit élément représentatif.
9. 9.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des moyens d'alimentation électrique (25) d'au moins le premier module (20).
10. 10.- Roulement (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'ensemble de capteur(s) (23) est adapté en outre pour mesurer une température et/ou un déplacement angulaire relatif entre les bagues intérieure et extérieure.
11. 11.- Roulement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le premier module est un système sur puce. 20
12. 12.- Boîtier (1) comprenant un ensemble de roulement(s) (2, 10) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un module de réception radiofréquence (7) et un module de télétransmission (7), ledit boîtier étant adapté pour recevoir, par l'intermédiaire du module de réception radiofréquence, les données émises par chaque 25 roulement de l'ensemble de roulement, pour traiter lesdites données et pour transmettre vers un destinataire extérieur audit boîtier, par l'intermédiaire du module de télétransmission, lesdites données traitées.
13. 13.- Procédé de détermination de dysfonctionnement dans un roulement (10) 30 comprenant au moins une bague intérieure (12), une bague extérieure (11), et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre non, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - effectuer des mesures successives d'un paramètre représentatif des vibrations au sein du roulement ;- déterminer une représentation fréquentielle du signal correspondant aux mesures successives, et obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle ; - comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence en vue d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison.
14. 14.- Procédé selon la revendication 13, selon lequel les au moins un paramètre mesuré est représentatif des vibrations de basse fréquence, de moyenne fréquence, de haute fréquence et/ou de fréquences ultrasonores, au sein du roulement.
15. 15.- Procédé selon la revendication 13 ou 14, selon lequel le roulement (10) comporte un premier module (20) solidaire d'une desdites bagues et comportant au moins un ensemble de capteur(s) (23) adapté pour effectuer lesdites mesures successives.
16. 16.- Procédé selon la revendication 15, selon lequel le roulement (10) comporte un second module (20) adapté pour déterminer ladite représentation fréquentielle du signal, et obtenir un ensemble d'élément(s) représentatif(s) de ladite représentation fréquentielle en fonction de ladite représentation fréquentielle.
17. 17.- Procédé selon la revendication 16, selon lequel le second module (20) est en outre adapté pour comparer au moins un élément représentatif dudit ensemble avec un élément correspondant de référence en vue d'identifier un dysfonctionnement en fonction de ladite comparaison.
18. 18.- Procédé selon l'une des revendications 13 à 17 selon lequel ledit ensemble d'élément(s) représentatif(s) comporte au moins une fréquence correspondant à un pic de la représentation fréquentielle, et/ou l'amplitude dudit pic, et/ou l'énergie spectrale dans une bande passante déterminée de la représentation fréquentielle.
19. 19.- Procédé selon l'une des revendications 13 à 18, selon lequel le temps séparant deux échantillons temporels successifs considérés pour la transformation fréquentielle utilisée pour déterminer la représentation fréquentielle est fonction de la vitesse de rotation relative entre les deux bagues intérieure (12) et extérieure (11) . 20 25 30 35
20. 20.- Programme d'ordinateur destiné à un module de détermination de dysfonctionnement (20) dans un roulement (10) comprenant au moins une bague intérieure (12), une bague extérieure (11), et des corps roulants disposés entre lesdites bagues intérieure et extérieure, l'une desdites bagues étant tournante et l'autre, ledit programme d'ordinateur étant caractérisé en ce qu'il comporte des instructions logicielles qui, lorsqu'elles sont exécutées sur un calculateur (21) dudit module de détermination de dysfonctionnement dans un roulement, mettent en oeuvre les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 13 à 19.