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1 - TECHNOLOGIE SUIVANT LES GAMMES DE PRESSION

2 - NOTION DE CYLINDRÉE

3 - DESCRIPTION TECHNOLOGIQUE

4 - QUELQUES PROBLÈMES CLASSIQUES DE CONCEPTION

5 - PERFORMANCES ET RENDEMENTS

Article de référence | Réf : BM6031 v1

Technologie suivant les gammes de pression
Pompes et moteurs

Auteur(s) : Louis MARTIN

Date de publication : 10 juil. 1999

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  • Louis MARTIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’hydraulique de Grenoble - Chef du service Prospective de Poclain Hydraulics

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INTRODUCTION

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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm6031


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1. Technologie suivant les gammes de pression

1.1 Ordre de grandeur pression - puissance - débit

Les transmissions hydrostatiques se rencontrent dans une gamme de puissance de 1 à 1 000 kW, les dimensions les plus courantes étant entre 10 et 100 kW.

La puissance P (en kilowatts) transmise par un débit q (en litres par minute) mesuré à la pression p (en bars) est :

Nota :

on rappelle que

1 bar = 105 Pa

.

Historique

Au 19e siècle, et même avant, existaient des pompes à pistons et à clapets, capables de refouler de l’eau jusqu’à des pressions voisines de 100 bar. Mais les parties mécaniques de ces pompes, embiellages et coulisseaux, comparables à ceux des machines à vapeur étaient lubrifiés à la graisse, donc lourds et encombrants.

Ce n’est qu’au début du 20e siècle qu’apparurent les ancêtres des composants actuels : la pompe Janney (en 1906 aux États-Unis), première pompe axiale à barillet et à plateau inclinable ; la pompe Hele-Shaw (en 1912 en Angleterre), première pompe radiale à cylindrée variable ; la pompe Thoma (en 1930 en Allemagne), première pompe à barillet et à bielles.

Depuis cette époque, les perfectionnements principaux portent sur les équilibrages hydrostatiques des pièces frottantes, sur les matériaux et traitements thermiques utilisés, et enfin sur la précision des machines-outils permettant des ajustements précis et des états de surface fins.

Le principal développement des technologies hydrostatiques s’est réalisé dans la seconde partie du vingtième siècle. L’aviation d’abord, puis les engins mobiles poussèrent à l’allègement et à la fiabilisation. Les composants de base : pompes, moteurs, vérins sont personnalisés en fonction de leur domaine d’emploi. Cela explique la coexistence de plusieurs technologies.

La figure 1 montre les valeurs courantes de pression, de...

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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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