Pompes hydrauliques – Fonctionnement

Une pompe hydraulique est un dispositif qui convertit l’énergie mécanique en énergie hydraulique. Ce sont des types de pompes spécifiques utilisés dans les systèmes d’entraînement hydraulique pour surmonter une charge, comme soulever une voiture. Ce système d’entraînement hydraulique est une machine qui utilise la puissance du fluide liquide pour effectuer des travaux — un exemple typique d’une telle machine est l’excavatrice. La plupart des véhicules de construction lourds utilisent la pompe hydraulique dans un système hydraulique.

Les pompes hydrauliques sont également utilisées pour alimenter des outils hydrauliques tels que des vérins, des épandeurs hydrauliques, des séparateurs d’écrous, des scies hydrauliques, des machines à presser, des outils de coupe, etc. Ces petites et moyennes pompes hydrauliques sont au centre de cet article. Vous pouvez en savoir plus sur les vérins hydrauliques dans notre article dédié.

Table des matières

• Différence entre les pompes hydrauliques et les pompes ordinaires
• Principe de fonctionnement des pompes hydrauliques
• Types de mécanismes de pompe hydraulique
• Applications des pompes hydrauliques
• Critères de sélection

Différence entre les pompes hydrauliques et les pompes ordinaires

Pour bien comprendre ce que sont les pompes hydrauliques, il est nécessaire de faire la distinction entre une pompe hydraulique et une pompe ordinaire couramment utilisée dans la vie quotidienne. La distinction critique n’est pas basée sur le type de pompe, où il y a un chevauchement entre les deux, mais plutôt sur l’application fonctionnelle de la pompe. Alors que la fonction quotidienne de la pompe est le flux continu et le transfert de fluide, comme pour pomper l’eau d’un forage, le fonctionnement de la pompe hydraulique consiste à surmonter une pression qui dépend d’une charge, comme une voiture lourde. Par conséquent, les pompes hydrauliques n’ont pas un débit continu de fluide mais un débit de fluide, généralement à partir d’un stockage, ce qui est juste suffisant pour créer une pression avec une force plus élevée qu’une charge.

Un système hydraulique nécessite le mouvement du fluide hydraulique entre différents composants, cela se fait à l’aide de tuyaux hydrauliques. De plus, des accouplements hydrauliques sont utilisés pour combiner des composants hydrauliques et des tuyaux.

Principe de fonctionnement des pompes hydrauliques

Le fonctionnement des pompes hydrauliques est basé sur la loi de Pascal qui stipule que la pression appliquée à un fluide à l’intérieur d’un système fermé sera transmise de manière égale partout dans le fluide dans toutes les directions. Une petite quantité de force doit surmonter une charge plus importante au même changement de pression, pour le dire simplement. Cette loi peut être énoncée mathématiquement comme:

Où:

• p : Pression hydrostatique. La différence de pression entre deux points.
• ρ: Densité du fluide.
• g : Accélération due à la gravité.
• h : Hauteur du fluide au-dessus du point de mesure.

Les pompes hydrauliques sont entraînées manuellement, électriquement et par air/gaz. Les déménageurs principaux dans les opérations de construction lourde peuvent également les conduire. Les pompes hydrauliques à entraînement manuel ont souvent une option à une ou deux vitesses. L’option à deux vitesses fournit un volume élevé de fluide à basse pression pour faire avancer le processus avant de passer à un volume faible mais à haute pression. Cela réduit le temps de cycle pour l’opérateur. La force motrice génère une pression contre la charge sur le système. La pression continue de s’accumuler jusqu’à ce qu’elle soit suffisante pour surmonter la charge. Contrairement aux pompes ordinaires, sans charge, une pompe hydraulique ne générera pas de pression et ne sera pas fonctionnelle.

Les pompes hydrauliques utilisent un fluide incompressible, généralement un dérivé de l’huile de pétrole et des additifs comme fluide de travail. L’huile peut être nécessaire pour être résistante au feu ou dans les usines où des aliments sont préparés, une huile comestible ou de l’eau est utilisée comme fluide de travail pour la sécurité. Ils doivent généralement avoir des propriétés de lubrification pour les composants de la pompe, transporter des matériaux d’usure et fonctionner à des températures élevées pendant des centaines d’heures.

Types de mécanismes de pompe hydraulique

Les pompes hydrauliques sont des pompes volumétriques. En théorie, tous les types de mécanismes de pompage peuvent être utilisés dans les pompes hydrauliques, mais la plupart ne produiront pas une pression suffisante contre une charge lourde. La caractéristique essentielle d’une pompe volumétrique, sans tête d’arrêt (pression de fonctionnement lors du pompage contre une vanne de refoulement fermée), est qu’elle produit un débit constant quelle que soit la pression de sortie. Cela la différencie d’une pompe centrifuge ou roto-dynamique et qualifie des mécanismes de pompe spécifiques de pompe hydraulique.

Une pompe volumétrique déplace le liquide en enfermant un volume fixe par expansion de l’espace dans le côté aspiration, et en déchargeant ce volume fixe par espace décroissant. Les pompes volumétriques ont deux classes principales: alternatives et rotatives. Le mécanisme de pompe le plus courant dans une pompe hydraulique est la pompe à piston à un ou plusieurs cylindres. Les autres types comprennent une pompe à engrenages, une pompe à palettes rotatives, une pompe à lobes, une pompe à piston radial, une pompe à palettes, une pompe à vis et une pompe à axe plié.

Applications des pompes hydrauliques

Les pompes hydrauliques ont une large gamme d’applications dans différentes industries.

1. Dans l’industrie automobile, les pompes hydrauliques sont combinées avec des vérins et des palans moteurs pour soulever des véhicules, des plates-formes, des charges lourdes et des moteurs de traction.
2. Dans les ateliers mécaniques, ils sont utilisés pour alimenter des outils de coupe, de perçage, de pressage, de traction, etc.
3. Dans les ateliers de bois, ils sont utilisés dans les fendeuses.
4. Les pompes hydrauliques robustes sont également utilisées pour les applications d’entraînement et de taraudage, de rotation de vannes lourdes, de serrage, d’expansion, etc., dans les industries de processus et de fabrication.
5. Les pompes hydrauliques sont utilisées dans les machines de véhicules telles que les excavatrices, les grues, les chargeurs et les tracteurs.
6. Ils sont également utilisés dans les convoyeurs, les mélangeurs, les chariots élévateurs, etc., dans les installations de production

Critères de sélection

Malgré les différents types de mécanismes de pompe dans les pompes hydrauliques, ils sont principalement classés en fonction de la taille (sortie de pression) et de la force motrice (manuelle, pneumatique, électrique et alimentée au carburant). Il y a plusieurs paramètres à prendre en compte lors du choix de la pompe hydraulique adaptée à votre application. Les paramètres les plus importants sont décrits ci-dessous:

• Pression de fonctionnement: Tenez compte de la pression de fonctionnement maximale de votre système et de la pression minimale pour générer la force requise contre la charge.
• Source de force motrice: Doit-elle être actionnée manuellement (à la main ou au pied), de l’air provenant d’un compresseur, de l’énergie électrique ou d’un moteur à carburant comme moteur principal? D’autres facteurs pouvant affecter le type de force motrice sont le fait qu’il soit télécommandé ou non, la vitesse de fonctionnement, les exigences de charge, etc.
• Vitesse de fonctionnement: S’il s’agit d’une pompe hydraulique manuelle, doit-il s’agir d’une seule vitesse ou d’une double vitesse? Combien de volume par course de poignée? Lorsque vous utilisez une pompe hydraulique motorisée, combien de volume par minute? Les pompes hydrauliques à air, à gaz et électriques sont utiles pour les débits importants.
• Portabilité: Les pompes hydrauliques manuelles sont généralement portables mais avec un rendement inférieur, tandis que la puissance du carburant a une pression de sortie élevée mais stationnaire pour les opérations à distance dans des endroits sans électricité. Les pompes hydrauliques électriques peuvent être à la fois mobiles et fixes, ainsi que des pompes hydrauliques à air. Les pompes hydrauliques à air nécessitent de l’air comprimé sur le site d’exploitation.
• Température de fonctionnement: La température de fonctionnement de l’application peut affecter la taille du réservoir d’huile nécessaire. L’huile est le fluide de fonctionnement, mais sert également de liquide de refroidissement dans les pompes hydrauliques lourdes.
• Déplacement de la charge: La course nécessaire à la charge affectera la taille du réservoir d’huile et le nombre de cylindres dans la pompe hydraulique.
• Bruit de fonctionnement: Considérez si l’environnement a un besoin en bruit. Une pompe hydraulique avec un moteur à carburant générera un bruit plus élevé qu’une pompe hydraulique électrique de même taille.
• Sans étincelles: La pompe hydraulique doit-elle être exempte d’étincelles en raison d’un environnement explosif possible? N’oubliez pas que la plupart des fluides de fonctionnement sont des dérivés de l’huile de pétrole, mais il existe des options sans étincelles.

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