Chapitre : Technologie des quipements hydrauliques

I- Introduction :

L'hydraulique industrielle est un domaine trs vaste, qui traite les composants essentiels participant la ralisation des circuits hydrauliques :(pompes, distributeurs, vrins, limiteur de pression, limiteur de dbit). De ce point de vue, ce chapitre est ddi la prsentation des caractristiques de ces composants et les notions de base des systmes hydrauliques.

2- Systmes hydrauliques :

2-1 - Les Circuits De Transport :

Un circuit de transport permet de dplacer un fluide d'une source un rservoir de stockage. Le circuit de transport se compose essentiellement :

D'un rservoir D'une pompe (source dnergie). D'un rservoir de stockage (citerne) D'une tuyauterie qui relie les diffrents constituants.

Figure1. Circuit hydraulique de transport

Un circuit de transport peut comprendre aussi :

Une vanne de rglage de dbit plac sur la conduite de refoulement Une crpine + un clapet de pied placs l'extrmit basse da la

conduite d'aspiration. Un clapet de retenu plac la sortie de la pompe pour empcher

le retour du liquide, il est utilis pour des grandes hauteurs de refoulement.

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La reprsentation graphique des constituants pneumatiques et hydrauliques est donne dans les normes NFE04-056, E04-057 et E49-600.

2-2- Les circuits de Transmission de Puissances :

Un circuit hydraulique industriel est constitu de 3 zones :

1ere zone: Source dnergie : cest un gnrateur de dbit. (Centrale hydraulique)

2me zone: Rcepteur hydraulique: transforme lnergie hydraulique en nergie mcanique. (Vrin, moteur hydraulique)

3me zone: Liaison entre les deux zones prcdentes. On peut trouver dans cette zone :

Des lments de distribution (distributeur). Des lments de liaison (tuyaux). Des accessoires (appareils de mesure, de protection et de rgulation)

Le principe de fonctionnement dune installation hydraulique :

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Une installation hydraulique comprend les lments suivants Figure 2:

Figure 2. Installation hydraulique.

2-3 : Les constituants dun circuit hydraulique :

2-3-1- La centrale hydraulique :

1)-Dfinition :

La centrale hydraulique (figure 3) (appel aussi groupe hydraulique) est un gnrateur de dbit (et non pas de pression car la pression augmente lorsquil y a rsistance lcoulement). Elle est constitue essentiellement dun rservoir dhuile, dun moteur et dune pompe et dune crpine munie dun systme de filtration. Une centrale hydraulique doit contenir aussi dautres composants (filtres, limiteur de pression, manomtre, ).

Rservoir: il permet le stockage de lhuile, protection contre des lments qui peuvent le polluer, et le refroidissement ;

Systme de filtration: il est utilis pour liminer les impurets et les particules solides du fluide ;

Pompe: sa fonction consiste :

Gnrer un dbit de liquide Mettre sous pression lhuile sous forme dnergie hydraulique.

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Le schma de principe est le suivant :

Fig.3: Centrale hydraulique.

2-3-2- Le systme de filtration :

Lhuile sous pression, circulant dans linstallation, vhicule toutes sortes dimpurets peuvent tre abrasives ou non abrasives. Quil faut absolument les liminer, car elles provoqueront des pannes et une usure anormale des composants amenant rapidement des fuites. Cest le rle de la filtration.

Fig 4.Constitution dun filtre

La filtration de lhuile hydraulique peut se faire laide :

De crpines (grosses particules). De filtres (particules fines).

Dans le circuit hydraulique, la filtration peut tre dispose :

a)- Sur la haute pression de la pompe. Cette filtration est efficace 4

Elle protge les composants hydrauliques. Arrte les dbris provenant Agit en filtre de scurit devant un composant sensible.

b)- Sur le retour: Le montage du filtre se fait sur la conduite de retour. La totalit de lhuile est filtre. Il permet de:

Rcuprer les dbris provenant de lusure des composants ou du circuit en gnral.

Maintenir le niveau de propret du systme dans le cas ou il existe des risques importants de pollution ingre.

c)- Sur laspiration: Cette filtration doit protger la pompe. Elle est assez grossire et ne peut arrter que les grosses particules. Elle se fait laide de crpine.

2-3-3: La pompe hydraulique :

1)- Principe de fonctionnement : Le mouvement du liquide rsulte de laccroissement dnergie qui lui est communiqu par les lments en mouvement de a pompe. Le choix du systme de pompage doit tre fait en prenant en compte non seulement les contraintes techniques (type de pompe, nergie, hauteur de refoulement, dbit, turbidit de leau), mais aussi les contraintes lies au contexte socio-conomique (systme de pompage accept, disponibilit des pices dtaches, facilit de maintenance des pompes).

2)-Rle dans un systme hydraulique: La pompe est destine transformer une nergie mcanique fournie par un moteur, en nergie hydraulique. Son rle se limite aspirer lhuile de rservoir et de la refouler. La pompe fournit un dbit. Elle est donc un gnrateur de dbit.

Les caractristiques gnrales : Une pompe se caractrise par ;

Sa vitesse de rotation : Ce sont les vitesses maximum et minimum entre lesquelles la pompe pourra tre utilise tr/min :

sa cylindre : Elle correspond au volume dhuile thorique dbite par tour en cm3 ou en litre. Donc le dbit Q correspond la cylindre par la vitesse de rotation.

son dbit : C'est la quantit de fluide refoule par unit de temps dans des conditions donnes(en m3/s ou l/s). Qth = Cyl . N avec

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Qth : dbittheorique, en litres /minute (l/min) ;

Cyl : Cylindre, en litres (l/tr) ou en cm3/tr ;

N : vitesse de rotation, en tours /minute (tr/min).

Sa puissance :

La puissance absorbe : donne la pompe par le moteur dont laxe tourne la vitesse et transmet un couple C, scrit : Pa = C .

C: moment du couple appliqu larbre dentranement de la pompe (N.m),

: La vitesse angulaire de larbre dentranement de la pompe (rad/s),

Pa: La puissance absorbe par la pompe (W). C'est la puissance qu'il est ncessaire de fournir l'entranement d'une pompe

La puissance hydraulique: fournie la sortie dune pompe, traitant le dbit volumique Q est : PH= P.Q avec

Q : dbit, en m3/s

P = Ps-Pe : La diffrence de pression entre lentre et la sortie de la pompe et Pe et Ps en Pascal (Pa).

son rendement : Rendement volumtrique : C'est le rapport entre le dbit thorique pression nulle et le dbit rel au refoulement une pression considre. Ce rapport s'exprime en pourcentage. Rendement global : C'est le rapport entre la puissance hydraulique releve au refoulement et la puissance fournie l'arbre d'entre. C'est le produit du rendement volumtrique par le rendement mcanique. Rendement mcanique : C'est le rapport entre le couple thorique fournir et le couple rel qui est transmis l'arbre d'entranement. Le produit de ces deux rendements est videmment le rendement global :

Son sens de rotation 6

3)- Reprsentation Symbolique des pompes :

Le trait interrompu court reprsente le drain (drainage externe). Cest une canalisation qui rcupre le dbit de fuite, invitable cause des jeux fonctionnels, et qui lenvoie au rservoir.

4)- Classification des pompes:

On classe les pompes en deux grandes familles :

Les pompes non volumtriques : possdent un dbit lev mais irrgulier, sont moins tanches

Les pompes volumtriques (hydrodynamiques) : sont gnratrices dun dbit. Celui-ci peut tre fixe ou variable. elles sont utilises en hydraulique industrielle.

4-1) Les pompes volumtriques: Une pompe volumtrique se compose d'un corps de pompe parfaitement clos (stator) l'intrieur du quel se dplace un lment mobile rigoureusement ajust participant la circulation du fluide lintrieur de la pompe. Ce dplacement est cyclique. Dautres lments mobiles destins mettre en mouvement les lments prcdents. Pendant un

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cycle, un volume de liquide pntre dans un compartiment avant d'tre refoul.

- Remarque: La pression ne doit pas sabaisser en dessous de la pression de vapeur saturante du liquide, pour viter son bullition et lapparition du phnomne de cavitation.

4-1-1) Pompe piston alternatif : pression, quon peut attnuer grce un pot anti-blier sur la conduite de refoulement.

Ces machines ont un fonctionnement alternatif et ncessitent un jeu de soupapes ou de clapets pour obtenir tantt laspiration du fluide, tantt le refoulement.

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Rgulage du dbit : Le principal dfaut de cette machine est de donner un dbit puls et par suite des -coups. On peut aussi concevoir une machine mieux quilibre par association de plusieurs pistons travaillant avec un dphasage judicieux

Utilisation : Les pompes piston sont robustes et ont de bons rendements au-dessus dune certaine taille. Elles peuvent tre utilises comme pompes doseuses, on les trouve dailleurs assez souvent avec des pistons course rglables.

Ltanchit de ce type de pompes ne leur permet pas de travailler avec des fluides possdant des particules solides

4-1-2) Pompe diaphragme :

Appeles aussi pompes membrane, le fluide nentre pas en contact avec les lments mobiles de la machine. Ces pompes sont donc bien adaptes au pompage des liquides corrosifs ou/et chargs de particules solides.

4-1-3) Pompe piston plongeur :

Cette machine est un compromis entre la pompe piston et la pompe membrane. Le fluide nest pas isol du piston, mais les frottements de celui-ci sont faibles car limits au niveau du presse-toupe qui assure ltanchit. Ces pompes sont adaptes la production de hautes pressions.

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4-2) Pompes volumtriques rotatives :

4-2-1) Pompes palettes rigides :

Cest la classique pompe vide . Un rotor excentr tourne dans un cylindre fixe. Sur ce rotor, des palettes, libres de se mouvoir radialement, et pousses par des ressorts sappliquent sur la face intrieure du cylindre fixe. Les espaces ainsi dlimits varient au cours de la rotation et cr les dpressions ncessaires au fonctionnement dune pompe volumtrique.

Ces pompes conviennent bien aux gaz.

4-2-2) Pompe pristaltiques :

Son principe de fonctionnement est plutt simple : un tuyau souple est cras par des galets, le fluide est alors repouss sans turbulence, ni cisaillement. Il ny a pas non plus de contact entre le fluide et les pompes mcaniques. Son dbit est limit des valeurs de lordre de 60 80 m3/h. Par contre, le rendement est de 100 % et elle est la pompe doseuse par excellence.

4-2-3) Les pompes engrenages :

Cest la pompe standard, elles ont une cylindre fixe et fonctionne a des pressions maximales de lordre entre 10 et 170 bars.

Elles en existent en deux types, dentures extrieures et dentures intrieures.

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a) Les pompes engrenages extrieures :

Le principe de fonctionnement consiste en deux pignons qui tournent en sens inverse dans un carter. Lun des engrenages est moteur tandis que lautre est men. Le fluide situ entre les dents et la paroi du carter est contraint davancer au cours de la rotation, tandis quau centre, le contact permanent entre les deux pignons empche le retour du fluide vers lamont malgr la diffrence de pression et le dplacement des dents qui se fait en direction de lentre.

Elles sont bruyantes donc utilises dans le monde agricole, industriel lourd,... Pour diminuer le bruit on peut augmenter le nombre de dents. Elles ne ncessitent pas de haute filtration. Le point faible de ces pompes est lusure des dents qui se traduit par des fuites. Peuvent fournir un dbit de lordre de 80 100 m3 /h. Elles ont un rendement denviron 0,8.

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Fig.5 : Pompe engrenages extrieures

Avantages :

Dbit rgulier. Pas de clapets ncessaires. Marche de la pompe rversible.

Inconvnients :

Nombreuses pices dusure Pas de particules solides dans cette pompe ni de produits abrasifs ; la

prsence de traces de solide ayant pour effet dacclrer lusure mcanique des pignons et de diminuer ltanchit entre le corps de pompe et les dents.

L'tanchit: L'tanchit entre le ct refoulement et le ct aspiration est assure radialement par les roues en position d'engrnement ainsi que par les dents contre le caner. L'tanchit axiale est assure par les faces des roues

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appliques directement sur le carter. cette tanchit est donc obtenue par la prsence d'un film de graissage remplissant les interstices. L'tanchit peut tre amliore par l'adjonction de plaques d'appui, de paliers- lunettes ou de coussinets intercals entre l'engrenage et le carter.

Le debit : En premire approximation en assimilant une dent un rectangle de volume (pas/2).bh on peut prendre qv = b w m2 z avec un calcul plus prcis peut tre donn par :

qv: debit moyen(m3/s)

b: largeur de denture (m)

w: vitesse angulaire du moteur dentranement (rad/s)

m: module de la denture (m)

z : nombre de dents dun pignon

: angle de pression

Coefficient dirrgularit sur le dbit :

Avec

a) Les pompes engrenages intrieures :

Sont compactes et silencieuses, car leur dbit est beaucoup plus rgulier, donc utilises pour les MO ou affaires spciales.

Caractristiques de la pompe engrenage denture intrieure

Cylindre : 250 cm3/tour maxi

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Pression de service : 250 bars maxi Peu de pices en mouvement Faible encombrement Combinaison possible de plusieurs pompes Aptitude tourner vite : de 300 3000tr/min Bruit de fonctionnement trs faible et Rendement lev

Il en existe deux types, avec ou sans croissant

Systme dentures intrieures avec croissant :

(Couronne dente) engren un pignon. Dans ce cas la pompe peut disposer dune pice intermdiaire en forme de croissant. Le croissant est li la forme des dents en dveloppante de cercle. Sans croissant il y aurait communication entre refoulement et aspiration permettant ainsi de diminuer les fuites internes et daugmenter la pression de service.La limite dutilisation des pompes engrenages intrieures est autour de 250 bar. Elles ont un rendement denviron 0,9.

Fig.6 -Pompe engrenages intrieures

Calcul du dbit moyen : Le calcul du dbit est identique au cas des pompes engrenages extrieurs et le nombre de dents est celui du pignon dentures extrieures

Le nombre de pices rduit et labsence dtanchit complexe en font une pompe dun prix attractif (par rapport aux pompes palettes) pour un rendement aussi bon.

Coefficient dirrgularit sur le dbit : 14

Systme dentures intrieures sans croissant.

Les dents ont des profils circulaires. Les deux lumires en forme dharicot (aspiration et refoulement) sont raliss dans le stator. Le pignon dentures intrieures en liaison pivot avec le carter une dent de plus que le pignon dentures extrieures entran par le moteur.

Calcul du dbit moyen : Les volumes cellulaires a, b et c sont en phase daugmentation tandis que les volumes d, e et f sont rduction donc au refoulement ; les fonctions daspiration et de refoulement sont donc symtriques par rapport laxe horizontal x. Quand une dent du pignon 1 fait un tour elle chasse z+1 volumes cellulaires.

qv :Dbit moyen thorique (m3/s)

: vitesse angulaire du moteur dentranement (rad/s)

z : nombre de dents du pignon 1

Vcm : volume cellulaire mini

VcM : volume cellulaire maxi

Coefficient dirrgularit sur le dbit :

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Les zones daspiration et de refoulement ne sont pas ralises sur le cot comme dans ltude thorique mais radialement. Cela est rendu possible grce aux videments E ralis dans la couronne.

Des coussinets 2 sont placs aux extrmits des dents de la couronne pour assurer une meilleure tanchit. La vitesse de glissement cet endroit est faible donc lusure est limite.

4-2-4) Les pompes palettes :

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Construction: Elles se composent principalement d'un rotor prsentant des rainures dans lesquelles se dplacent radialement des palettes rectangulaires de faible paisseur. Ces palettes, s'appuyant sur les surfaces curvilignes du stator, forment des cellules individuelles limites latralement par des plaques de pression. Le rotor et le stator ne sont pas concentriques.

Lorsque le rotor tourne, l'accroissement de volume des cellules provoque l'aspiration du fluide. Le mouvement de rotation se poursuivant, le volume des cellules se restreint et le fluide est refoul de la chambre de refoulement.

Le mouvement du rotor fait varier de faon continue les diffrentes capacits comprises entre les cylindres et les palettes en crant ainsi une aspiration du liquide d'un ct et un refoulement de l'autre.

Fonctionnent sur la mme plage de pression que les pompes engrenages. Elles sont en revanche trs silencieuses. Ce sont des pompes caractrises par des dbits allant jusqu' 100 m3.h-1 et des pressions au refoulement de 4 8 bars mme jusqu 200bar. Elles ont un rendement denviron 0,9. Elles conviennent aux liquides peu visqueux,

Il en existe deux types :

A stator cylindrique, rarement quilibre

A stator en forme de came, trs souvent quilibre

Elles sont aussi bien cylindre fixe qu cylindre variable. La variabilit consiste juste faire varier lexcentricit entre le stator et le rotor.

Lquilibrage : en effet le dsquilibre pression daspiration dun cot et pression de refoulement de lautre cot cre des efforts sur les paliers, en revanche si on arrive doubler le refoulement et laspiration de faon symtrique les efforts squilibrent.

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Amliorations :

Avantages :

Pas de brassage, ni dmulsionnage du liquide pomp. Dbit rgulier. Marche rversible de la pompe

Inconvnients :

Usure du corps par frottement des palettes.

A stator cylindrique :

Calcul du dbit moyen :

qv :Dbit moyen thorique (m3/s)

i : profondeur des palettes (m)

: vitesse du moteur dentranement (tr/min)

e : distance dexcentration (m)

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R : rayon du stator (m)

n : nombre de palettes

Cette pompe est galement dite annulation de dbit, en effet sous une pression de refoulement importante le ressort de compression flchit et annule lexcentration.

A stator en forme de came :

Calcul du dbit moyen :

qv :Dbit moyen thorique (m3/s)

i : profondeur des palettes (m)

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: vitesse du moteur dentranement (tr/min)

R : rayon du stator dans la zone CD (m)

R : rayon du stator dans la zone AB (m)

4-2-5) Pompes rotatives pistons axiaux :

Ou aussi Les pompes pistons et plateau

Construction: les pices principales sont :

- Un carter avec une bride de fixation

- Un arbre de transmission avec un plateau oscillant

- Un corps de pompe avec les pistons et ressorts

- Un couvercle avec des clapets de refoulement.

Fonctionnement : Le plateau oscillant est mont sur l'arbre de transmission et tourne avec lui. Les pistons sont mobiles dans le corps de pompe fixe et, sous l'action d'un ressort s'appuient sur le plateau oscillant. Ils excutent un aller et retour en translation lorsque le plateau tourne.

Pendant la course de descente d'un piston (clapet de refoulement ferm), le fluide hydraulique venant de l'orifice d'aspiration est aspir dans la chambre en passant par un canal annulaire et une fente d' aspiration. Une fois le piston au point mort bas PMB, le plateau oscillant, en tournant, le repousse vers le haut contre le ressort antagoniste. Une fois la fente

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d'aspiration dpasse, le fluide emprisonn est refoul dans le canal annulaire du couvercle en passant par le clapet de refoulement puis dans la conduite de refoulement.

A pistons axiaux : Le principe est celui de la pompe vlo mais pour amliorer le dbit il y a plusieurs pistons sur la couronne circulaire. On obtient un coefficient dirrgularit en mettant un nombre impair de pistons.

On les utilise pour des pressions de 250 350 bars. Elles sont relativement bruyantes. Elles ont un rendement denviron 0,9. En fonction de la technologie utilise elles sont cylindre fixe ou variable. On peut en dfinir 4 configurations :

Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe dentranement bris, cylindre fixe,

Plateau tournant, bloc cylindre fixe, axe dentranement align, cylindre fixe,

Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe dentranement align, cylindre variable,

Plateau fixe mais inclinable, bloc cylindre tournant, axe dentranement align, cylindre variable,

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Calcul du dbit moyen : Chaque piston passe du PMB au PMH

qinstantan : Dbit instantan thorique (m3/s)

d : diamtre du piston (m)

R : rayon des blocs cylindres (m)

: vitesse angulaire des blocs cylindres (rad/s)

: angle de brisure

: abscisse angulaire positionnant le piston n1

n: nombre de pistons

On obtient pour un cylindre unique pour une rotation complte et pour 5 pistons

En sommant pour chaque position on obtient le dbit instantan

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Le dbit moyen vaut :

Coefficient dirrgularit sur le dbit :

Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe dentranement bris, cylindre fixe :

La glace de distribution fixe possde deux lumires oblongues (en forme de haricot) Ce systme peut aussi fonctionner en moteur

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Plateau tournant, bloc cylindre fixe, axe dentranement align, cylindre fixe :

Une partie de la distribution (aspiration) seffectue entre le support tournant et le plateau fixe en rotation. Pour assurer cette liaison et ltanchit, on place des ressorts de compression dans les cylindres. Une lumire oblongue est ralise sur le support et le passage du fluide axialement est assur par un perage des pistons. Le refoulement est ralis par les clapets en bout de chambres des pistons

Pompe utilise dans le monde automobile. Les trous radiaux permettent ladmission du fluide et lobturateur 3 empche le retour en arrire du fluide. La pression peut atteindre 150 bars pour une frquence de rotation de 3000 tr/min.

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Glace fixe, bloc cylindre tournant, axe dentranement align, cylindre variable,

Les blocs cylindres sont entrans en rotation par larbre dentranement moteur. Le support est non tournant mais inclinable, on peut passe donc dun sens de flux lautre par une annulation de celui-ci. La distribution aspiration, refoulement est assur comme dans la premire configuration.

Entre le premier schma et le second la seule diffrence est linclinaison des blocs cylindres.

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La variation de cylindre est ralise par la translation de laxe 5 suivant z. La came axiale au niveau de F sur le plateau gnre alors une rotation daxe z.

A lextrmit droite une petite pompe de gavage est directement connecte larbre dentranement.

Plateau fixe mais inclinable, bloc cylindre tournant, axe dentranement align, cylindre variable

Les blocs cylindres sont entrans par larbre dentranement. Le support est fixe mais inclinable par lintermdiaire du vrin. La liaison patin glace est assure par les ressorts de compression placs dans les cylindres. Laspiration est assure dans la glace par une lumire oblongue et un perage des patins tandis que le refoulement et non retour est assur par les clapets.

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Pour les faibles dbits, le fluide ne se rgnre pas chaque oscillation il en rsulte des contractions rptes et donc une lvation de la temprature, pour y remdier lorifice P permet le renouvellement du fluide vers la zone basse pression.

Laxe de rotation C du plateau 4 nest pas plac sur laxe dentranement. Cela est du la volont dassurer une liaison relle entre 4 et 5 et entre 4 et rgulateur de puissance.

4-2-6) Pompes rotatives pistons radiaux

Construction : Se compose essentiellement du corps (1), de larbre excentrique (2) et de 3, 5 ou 10 lments de pompe (3) avec la valve daspiration (4), la valve de refoulement (5) et le piston (6).

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On les utilise pour des pressions suprieures 350 bars. Elles sont trs silencieuses. Elles sont utilises dans les cas de forts dbits. Elles ont un rendement denviron 0,9. Il en existe trois types :

A systme bielle manivelle,

A excentrique,

A blocs cylindres excentrs.

Dans les deux premiers systmes on a des cylindres constantes. Dans le dernier cas lexcentration peut tre modifie on aura alors une pompe cylindre variable.

Calcul du dbit moyen :

qinstantan : Dbit instantan thorique (m3/s)

d : diamtre du piston (m)

R : rayon de la manivelle ou distance de lexcentration (m)

: vitesse angulaire des blocs cylindres (rad/s)

: abscisse angulaire positionnant le piston n1

n : nombre de pistons (valeur impaire)

Cette formule est applicable aux 3 types de pompes radiales si : R

A systme bielle manivelle

Cest comparable celui du moteur piston. Seulement les soupapes sont remplaces par des clapets.

La solution propose est un moteur hydraulique et non une pompe mais le principe reste totalement identique. On enlvera bien videment le rducteur. La glace de distribution est repre 4 et est entrane par larbre principal dentranement. Dans cette solution il nexiste pas de clapet.

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A excentrique : Les ressorts assurent la liaison entre lexcentrique et les pistons. Pour laspiration et le refoulement on peut utiliser le systme des clapets comme prcdemment ou comme propos ci-dessus. On a alors un clapet unique dans chaque cylindre et laspiration seffectue par la rainure sur lexcentrique et surtout un rservoir toujours en charge.

Ltanchit et les liaisons entre le piston, le patin et lexcentrique sont assurs par le ressort 10.

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A bloc cylindres excentrs :

Le rotor est dsax du stator et est constitu des blocs cylindres. La bielle qui relie le piston au stator est donc l par un patin de frottement. Laspiration et le refoulement sont raliss dans un arbre fixe de centre A par lintermdiaire dorifices entrant en communication avec les parties suprieures des blocs cylindres

La variation de lexcentration est obtenue par le doigt 8. Le CIR du stator est en C. La glace de distribution 4 est ralise avec deux lumires oblongues qui permettent laspiration et le refoulement du fluide. Une petite pompe de gavage place en bout darbre rattrape les fuites ventuelles

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A pistons en lignes

Il sagit dune pompe cylindre constante. La distribution du fluide se fait par des clapets amnags dans la partie suprieure des cylindres.

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Tableau comparatif en fonction du type de pompe :

type de pompe

rendement volumtrique

rendement mcanique

rendement global

engrenages 80 95 % 75 95 % 60 85 %

palettes

75 95 %

80 93%

60 88 %

pistons

90 98%

80 95 %

72 96 % Classification des pompes

Autres caractristiques des pompes :

Fuites internes : Pour les calculs sur les pompes il faudra tenir compte des fuites internes. Elles interviennent gnralement entre le rotor et le stator pour les pompes engrenages et palettes et entre les liaisons pivots/glissants (piston/cylindre), distribution (piston/patin et patin/glace) pour les pompes pistons radiaux et axiaux.

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Ces fuites favorisent la lubrification hydrodynamique des lments et aussi la stabilit en temprature des lments.

Attention toutefois aux systmes basse vitesse pour lequel la disparition du film entrane le phnomne de stick-slip.

Rodage : A lachat les pompes mme si elles ont t rodes ont encore des zones de frottement importantes. Il conviendra de mettre les additifs anti-usure dans le fluide autorisant des pressions de contact importantes. Les constructeurs prvoient galement la filtration ncessaire, elle est souvent de lordre de 25 m.

Cavitation : Il sagit dune dpression dun volume de fluide, celui-ci se transformant localement en phase gazeuse. Il y a alors naissance dune variation de dbit et de pression. Des vibrations se propagent alors dans tout le circuit. Les raisons peuvent tre :

Frquence de rotation trop leve,

Filtre daspiration trop exigent en terme de cration de pertes de charge,

Viscosit du fluide trop importante,

Dpression dans le rservoir (absence de reniflard par exemple).

Une pompe qui cavite aura une usure prmature, en effet les pressions/dpressions peuvent amener des arrachements localiss et ainsi favoriser les fuites internes et surtout des rayures dans les zones de frottements.

Niveau sonore : Lirrgularit du dbit des pompes, lie la cinmatique, entrane des acclrations locales du fluide et donc des variations de pressions certaines frquences. Ces phnomnes sont lorigine des bruits. Ci-dessous un tableau de synthse des bruits enregistrs pour une frquence de rotation de 1500 tr/min:

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