Etudes prometteuses à basse vitesse
Au cours du travail de thèse, nous nous sommes aussi intéressés à la réponse électrique expérimentale d'un roulement à billes (de type 62018 ou 7208) monté sur une machine tournante.
Par analyses AMDEC, ces études se sont dabord concentrées sur la réponse électrique statique du roulement puis à faible vitesse (150 tours/min max). Deux statiaires de master m'ont accompagné dans cette démarche afin de caractériser le chargement d'un roulement et de détecter d'éventuels défauts (écaillage, balourd, ...). Le sujet général est détaillé dans le document stage2015.
La caractérision courant-tension pour différents chargements mécaniques lorsque le roulement est à l'arret montre une sensibilité :
On trouve ici un phénomènes hystérétique connu sous le nom d'effet Branly. Cet effet n'est pas totalement bien interprété à l'heure actuelle. on retiendra qu'il y a une transition d'un état initialement peu conducteur vers un état plus conducteur (changement des pentes), à partir d'un seuil de courant. On suppose ici qu'il y a une modification des propriétés de l'interface induite par le transfert électrique (couche oxyde, rugosité, charges). Pour des chargements suffisants, le contact est bien établi ce qui se traduit par un comportement ohmique (pente U/I constante).
A partir du moment où le roulement commence à tourner, les interfaces de contact sont constament renouvelées. La mesure électrique au cours du temps (variation du potentiel à courant constant) peut fournir des informations sur l'état de charge du composant.
Comme le sugère l'intuition, la résistance électrique du roulement en fonctionnement diminue à mesure que la charge augmente. Le chargement mécanique facilite donc le transfert électrique d'une bague à l'autre. Ce type de signal est très riche en information et il doit être traité comme le serait un signal vibratoire classique (référence pour surveiller les roulements à l'aide d'un accéléromètre).