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BASES HYDRAULIQUESLE DEBIT

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LE DEBITBASES HYDRAULIQUES

Prface

Ce document explique la formation du dbit, premirement par un rservoir de charge, deuximementpar le dplacement d'un piston dans un cylindre et enfin par une pompe volumtrique.

C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 475 S 2

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Table des matires

Dfinition ..............................................................................................................................................4

Comment crer un dbit ? ..................................................................................................................6

Dbit cr par un rservoir en charge................................................................................................8

Dbit cr par le dplacement d'un piston dans un cylindre ...........................................................10

Dbit cr par une pompe volumtrique............................................................................................12

Reprsentation normalise des pompes ...........................................................................................16

Exercices, relation dbit / vitesse.......................................................................................................18

Notes personnelles..............................................................................................................................24

Rdig par :Roger LECULLIEZ

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Dfinition

Un dbit est une quantit (en hydraulique un volume d'huile) passant en un point d'un circuit pendant untemps donn.

L'unit lgale pour exprimer le dbit est le mtre cube par seconde.

Dbit (m3/s) = Volume (m3) / Temps (S)

Les dbits couramment mesurs sur les engins mobiles tant faibles, on prfre employer un sous-multiple : le litre par minute.

Dbit (l/min) = Volume (l) / Temps (min)

Cette unit permet des chiffres faciles manipuler

Remarque :

Les Anglo-saxons expriment parfois les dbits en :

- G.P.M. = gallon U.S. par minute = 3,785 litres par minute

- G.P.M. = gallon imprial par minute = 4,55 litres par minute.

- 1 l/mn = 0,264 gallon U.S. par minute

Remarque:

Dbit = Volume / Temps $"""%"""&

Dbit = (Section x Longueur) / Temps """"""!

Dbit = Section x vitesse

Le dbit est constant en tous les points d'un mme circuit.

Si la section change, c'est les vitesses de circulation qui varient en fonction des sections.

Q = S1 V1 = S2 V2 = S3 V3 = ... = constante


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Dfinition

TEMPS

VOLUMEDEBIT =

Volume en mtre cube m3

Temps en seconde sDbit en mtre cube par seconde m3/s


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Comment crer un dbit ?

Un dbit peut tre cr par diffrents moyens, celui ci doit tre adapt au fonctionnement d'une machinemobile.


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Comment crer un dbit ?


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Dbit cr par un rservoir en charge

Le dbit est cr par l'coulement naturel du fluide.

Dans ce cas le dbit est fonction, d'une part, de la facilite circuler dans le circuit, (en particulier, lagrosseur de l'orifice) et, d'autre part de la conception de l'installation, (de la hauteur de charge H).

La densit du fluide influence le dbit, plus la densit est importante, plus le dbit est grand.

Avantages :

Systme simple, sans intervention mcanique, (s'il n'est pas ncessaire de remplir le rservoir)

Inconvnients :

Le dbit n'est pas constant puisqu'il dpend de la hauteur de charge (H), valeur qui diminue au fur et mesure que le rservoir se vide.

Le fonctionnement est relativement limit dans le temps car il dpend de la capacit du rservoir.

Utilisations :

Alimentation d'un circuit faible dbit et basse pression, par ex. :

- l'alimentation d'un carburateur de moteur explosion, (installation de moteur en motoculture),

- chteau d'eau...


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Dbit cr par un rservoir en charge

Le dbit dpend de la hauteur du niveau au-dessus de l'orificed'coulement.


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LE DEBIT

BASES HYDRAULIQUES Dbit cr par le dplacement d'un piston dansun cylindre

Le dbit est fonction, d'une part du diamtre du cylindre et, d'autre part, de la vitesse d'avancement dupiston.

Avantages :

Le dbit sera rigoureusement proportionnel la vitesse de dplacement du piston.

Inconvnients :

Fonctionnement phmre ou intermittent, puisqu'il est interrompu en fin de course descendante dupiston.

Le mouvement du piston est alternatif.

Il est ncessaire d'installer 2 clapets anti-retour, l'un sur la ligne d'aspiration pour viter le refoulement

vers le rservoir, l'autre sur la ligne de refoulement pour viter la raspiration.

Utilisation :

- Pompe d'amorage sur circuit de fuel,

- Pompe main de presse hydraulique,

- Pompe de cric hydraulique,

Attention,

Un vrin peut se transformer en lment de pompage sous l'action d'une charge menante.


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LE DEBIT

BASES HYDRAULIQUES Dbit cr par le dplacement d'un piston dansun cylindre


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Dbit cr par une pompe volumtrique

La pompe est entrane mcaniquement par un arbre en rotation.

Le dbit est fonction de la dimension de la pompe (cylindre) et de sa vitesse de rotation.

Avantages :

- Dbit proportionnel la vitesse de rotation de l'entranement.

- Bon rendement.

Inconvnients :

- Ncessit d'un liquide trs propre.

- Sensibilit aux prises d'air l'aspiration.

- Sensibilit la cavitation.

Exemple de pompes :

- Les pompes engrenages.

. Pompe dentures externes.

. Pompe dentures internes (picyclodale).

. Pompe dentures internes croissant,

. Pompe dentures internes compense axialement en pression.- Les pompes palettes.

. Pompe palettes, simple.

. Pompe palettes, rotor quilibr.


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Dbit cr par une pompe volumtrique


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Dbit cr par une pompe volumtrique, (suite 1)

Exemples de pompes pistons.

- Les pompes pistons axiaux.

. Pompe plateau tournant.

. Pompe barillet tournant, axe en lignes

. Pompe axes briss, cylindre fixe.

. Pompe axes briss, cylindre variable.

- Les pompes pistons radiaux.

. Pompe excentriques, 1 dbit.

. Pompe excentriques, 2 dbits.

. Pompe excentriques, 3 dbits.

. Pompe excentriques externe


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Dbit cr par une pompe volumtrique, (suite 1)


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Reprsentation normalise des pompes


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Exercices, relation dbit / vitesse

Un moteur tournant plein rgime entrane une pompe hydraulique.

Cette pompe dbite dans un vrin de 1 m de longueur, il effectue sa course totale de sortie de tige en 5secondes.

Quelle est la vitesse V de dplacement de la tige du vrin, en m / mn ?

L (m) x 60 =V (m/min) 1 x 60 = 12 m/mint (s) 5

On fait tourner le moteur de l'exercice prcdent mi-rgime.

En combien de temps le vrin effectue sa course et quelle est sa vitesse de dplacement ?

En deux fois plus de temps, soit 10 secondes

Remarque

La vitesse de dplacement est proportionnelle au rgime de rotation de la pompe, donc au dbit.


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Exercices, relation dbit / vitesse


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Exercices, (suite 1)


Cette pompe dbite dans un vrin de 1m de longueur, il effectue sa course totale de sortie de tige en 5secondes.

Comment faut-il modifier le vrin pour que la vitesse de dplacement soit conserve lorsque lapompe est entrane demi- rgime?

Il faut que la section soit deux fois plus petite.

Attention :

SECTION DIAMETRE, la section est une surface (de contour circulaire).


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Cette pompe dbite dans un vrin de 1 m de longueur, il effectue sa course totale de sortie de tige en 5secondes.

Le mme moteur, tournant plein rgime entrane une pompe de cylindr double.

Le vrin tant le mme, quelle sera sa vitesse de sortie et le temps de dplacement?

2.5 secondes (2 fois plus rapide) soit 24 l/mn

Conclusion :

La vitesse du vrin = Dbit de la pompe / Section du vrin.


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Notes personnelles


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