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Auteur(s)
-
Louis MARTIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’hydraulique de Grenoble - Chef du service Prospective de Poclain Hydraulics
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Lire l’articleINTRODUCTION
On dit souvent que la pompe est le cœur d’une transmission hydrostatique. Son rôle est primordial, car c’est dans la pompe que l’énergie mécanique est transformée en énergie hydraulique, sous forme de pression et de débit. L’hydrostatique, qui emploie des pompes volumétriques, ne s’est développée qu’à partir de l’époque où les pompes sont devenues des organes lubrifiés par le fluide qu’elles compriment.
Pour les moteurs hydrauliques, les technologies utilisées s’inspirent généralement de celles des pompes, avec en plus quelques particularités spécifiques, résultants de leur grande variété.
Il ne faut pas oublier dans l’évolution des composants le rôle joué par le fluide, permettant, par ses qualités lubrifiantes, les performances du matériel actuel.
Les parts de marché des applications hydrostatiques restent croissantes dans la plupart de leurs domaines d’emploi. On peut seulement déplorer un recul des servomécanismes hydrauliques au détriment des servomécanismes électriques en aviation et en robotique. En revanche, les matériels agricoles, de travaux publics et de manutention intègrent de plus en plus de composants hydrostatiques dans leurs chaînes cinématiques, en remplacement de boîtes de vitesses ou de convertisseurs de couple hydrocinétiques.
Cet article fait partie d’une série couverte par l’introduction « Transmissions hydrostatiques et organes de transmission ».
Dans cette même série, on trouvera les articles « Circuits de transmission hydrostatique » et « Assemblage et conception de circuits ».
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Technologie suivant les gammes de pression
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5. Performances et rendements
5.1 Vitesses minimale et maximale. Influence de la viscosité
La plupart des pompes et des moteurs sont mis au point pour une vitesse de rotation de référence appelée vitesse nominale.
Par rapport à cette vitesse, ils peuvent accepter, sous certaines conditions, des vitesses plus élevées. Ils ont donc une vitesse maximale.
Dans certaines technologies, le bon fonctionnement n’est assuré qu’au-dessus d’une vitesse minimale, par exemple quand les portances sont hydrodynamiques.
Nous allons préciser ces deux notions.
HAUT DE PAGE5.1.1 Problèmes posés par les grandes vitesses
L’augmentation de la vitesse de rotation d’un moteur ou d’une pompe de cylindrée donnée a pour conséquence :
-
d’augmenter le débit passant dans tous les orifices,
-
d’augmenter les vitesses relatives des pièces en mouvement,
-
d’augmenter les accélérations des pièces en mouvement alternatif.
L’augmentation de débit entraîne des pertes de charge qui, en général, sont indépendantes de la viscosité et sont fonction du carré de la vitesse.
L’augmentation de vitesse des pièces frottantes provoque des pertes en général proportionnelles à la vitesse et fonction de la viscosité quand les portances sont hydrostatiques et hydrodynamiques. De plus, les capacités en effort et en vitesse des pièces frottantes sont généralement limitées par les températures locales engendrées par le frottement. On aboutit donc à la notion de puissance maximale limitant la zone d’utilisation, indépendamment de la vitesse maximale.
L’augmentation des accélérations crée des efforts parasites qui aboutissent soit à des vibrations, soit à des limites de bon fonctionnement (décollement de pièce, cavitation ou surpression).
Pour bien utiliser un composant il est utile de savoir quel est le phénomène physique qui définit sa vitesse maximale.
HAUT DE PAGE5.1.2 Problèmes posés par les faibles vitesses
Le...
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Performances et rendements
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GUILLON (M.), BLONDEL (J.-P.) - Rappel des lois de l’hydraulique. - B 6 000 11-91.
-
(2) - HENRIOT (G.) - Engrenages. Éléments pratiques de définition, de dessin et de calcul. - B 636 2-1993.
-
(3) - AYEL (J.) - Lubrifiants. - B 5 340 8-1996.
-
(4) - GUIMBRETIÈRE (P.) - Joints de cardan. - B 5 810 1-1997.
-
(5) - NICOLAS (D.) - Butées et paliers hydrostatiques. - B 5 325 11-1995.
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