Surveillance des Câbles en mouvement dans le cadre d'une maintenance prédictive.

Monitoring of moving cables for predictive maintenance.

• Auteur / Autrice : Souha Khadraoui
• Direction : Jean-Paul Dron, Fabrice Bolaers
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, mécanique, structures
• Date : Soutenance le 25/03/2021
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Thermique, Mécanique, Matériaux (ITheMM) - EA 7548
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Antoni
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Paul Dron, Fabrice Bolaers, Roger Serra, Mohamadou Lamine Dieng, Olivier Cousinard, Cécile Capdessus, Xavier Chiementin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Roger Serra, Mohamadou Lamine Dieng

Mots clés

Mots clés contrôlés

Défauts

Qualité -- Contrôle

Câbles métalliques

Mots clés libres

Basse vitesse de fonctionnement

Câbles en mouvement

Vitesse angulaire instantanée

Low speed

Lifting cable

Instantaneous angular speed

Résumé

Les câbles métalliques sont depuis longtemps utilisés dans diverses applications de levage telles que les grues ou les ascenseurs. Or, ces câbles sont susceptibles de se dégrader dans le temps, notamment à cause de l'abrasion et la corrosion. Il est donc nécessaire pour des raisons de sécurité de suivre leur état lors de leur fonctionnement, par exemple par des méthodes de contrôles non destructif en temps réel. Une telle inspection des câbles se fait souvent par des méthodes magnétiques, qui ont l'avantage d'être particulièrement efficaces mais aussi onéreuses. D'autres méthodes, telles que la surveillance par ultrasons, permettent un diagnostique moins cher mais aussi moins complets car il ne permettent que difficilement la localisation des défauts sur le câble, pourtant utile aux contrôles visuels. Dans ce contexte, nous proposons une méthode de diagnostic alternative s'appuyer sur des mesures soit de vitesse angulaire instantanée soit de courant moteur. Cette méthode, peu coûteuse, permet la localisation des défauts surfaciques à partir de deux fils rompus pour une large plage de de charge et de vitesse. Basée sur un filtrage numérique des données et un algorithme de détection, elle a le potentiel d'évoluer vers une surveillance en temps réel pour des applications industrielles.

Wire ropes have long been used in various lifting applications such as cranes or elevators. However, these wire ropes are susceptible to degradation over time, particularly due to abrasion and corrosion. It is therefore necessary for safety reasons to monitor their condition during operation, for example by real-time non-destructive testing methods. Such inspection of wire ropes is often carried out by magnetic methods, which have the advantage of being particularly effective but also expensive. Other methods, such as ultrasonic monitoring, allow cheaper but also less complete diagnosis because they make it difficult to locate faults on the cable, which is useful for visual inspections.In this context, we propose an alternative diagnostic method based on either instantaneous angular speed or drive current measurements. This low-cost method allows the localization of surface defects from two broken wires for a wide range of load and speed. Based on digital data filtering and a detection algorithm, it has the potential to evolve towards real-time monitoring for industrial applications.