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Auteur(s)
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Gérard DALLEMAGNE : Ingénieur au département Matériaux - Centre commun de recherches Louis-Blériot de l’Aérospatiale
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Lire l’articleINTRODUCTION
L es fluides hydrauliques sont des vecteurs de force.
Ils ne diffèrent des huiles lubrifiantes que par des détails, à tel point que, dans des conditions d’utilisation normale, par exemple, une huile minérale, pour autant qu’elle ne soit pas trop visqueuse, peut être à la fois une huile lubrifiante et un fluide hydraulique. Lorsqu’on se livre à un travail d’investigation sur une composition synthétique, il est bien difficile de dire a priori « sur quoi on va déboucher » ; ce n’est qu’un inventaire des propriétés qui permet l’orientation finale.
Le fluide hydraulique est souvent répertorié comme un fluide fonctionnel. Il faut entendre par là un fluide sans lequel la machine ne peut fonctionner.
La principale fonction du fluide dans un système hydraulique est de transmettre une force appliquée en un point à un autre point. L’effort doit pouvoir être transmis rapidement et avec précision. Pour accomplir avec satisfaction sa fonction, le fluide doit pouvoir s’écouler aisément dans des conditions de température les plus variées et être aussi incompressible que possible.
Par ailleurs, il faut que les conditions de service soient optimales et que le coût d’exploitation soit raisonnable.
Pour accomplir ses fonctions primordiales, le fluide doit cumuler un ensemble de qualités telles que : bon pouvoir lubrifiant, bon coefficient de transfert de chaleur, bon pouvoir antiusure et, autant que faire se peut, bonne résistance au feu.
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Classification des fluides hydrauliques
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1. Fonctions et sollicitations des fluides hydrauliques
Généralement, on définit 21 caractéristiques ou qualités qu’il y a lieu de prendre en considération [1]. Il est intéressant d’en donner une énumération :
-
stabilité à la chaleur, à l’oxydation et à l’hydrolyse ;
-
propriétés « viscosité-température » ;
-
résistance au feu ;
-
module de compressibilité ;
-
aptitudes lubrifiantes ;
-
compatibilité et non-corrosivité vis-à-vis des matériaux constituant le système hydraulique ;
-
volatilité ;
-
résistance aux radiations ;
-
tendance à la détérioration ;
-
facteur coût compte tenu des performances ;
-
durée de service ;
-
tendance à la cavitation ;
-
toxicité ;
-
facilité de manipulation et de stockage ;
-
coefficient de transfert de chaleur ;
-
coefficient d’expansion ;
-
masse volumique ;
-
compatibilité avec les autres matériaux extérieurs au circuit hydraulique et se trouvant à proximité dans la machine ;
-
propriétés électriques telles que conductivité, constante diélectrique, etc. ;
-
tendance au moussage, persistance de la mousse et relargage des gaz occlus ;
-
possibilité de régénération, etc. ;
cette liste de propriétés n’est pas limitative.
Entre autres caractéristiques précitées propres au fluide, les critères de choix des fluides hydrauliques doivent également tenir compte à la fois des caractéristiques de l’équipement et de l’environnement [2] [3].
Le fluide idéal n’existe, bien sûr, que pour les besoins des calculs. Dans la pratique, il doit être adapté à l’emploi pour lequel il est requis et le choix final est le résultat d’un compromis où force est de tenir compte des facteurs principaux.
1.1 Caractéristiques de viscosité
Un fluide de viscosité mal adaptée peut entraîner des ennuis plus ou moins graves tels que glissement de la pompe, usure par augmentation du frottement, fuite, etc.
Une viscosité trop forte crée un...
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