Qu'est-ce qu'un moteur hydraulique ?
Un moteur hydraulique orbital, généralement sous forme cylindrique, transforme l'énergie cinétique du fluide en énergie mécanique sous forme de rotation. Cette puissance mécanique peut être transformée également en puissance hydraulique, et nous parlons dans ce cas d'une pompe hydraulique. L'utilisation de ces entraînements hydrauliques dans la conception de la machine consiste à réduire les dimensions et le poids des éléments hydrauliques, avec la possibilité de contrôler en douceur la force et le couple.
Cela permet la synchronisation de la connexion entre le fluide sous pression et la surface de pression, pour obtenir au final une rotation continue à débit constant. La résistance de la surface de pression, les caractéristiques de fuite interne et l'efficacité de la connectivité entre la surface de pression et l'axe, déterminent les performances maximales du moteur. Le déplacement cet équipement cylindrique peut être fixe ou variable. La pièce cylindrée hydraulique est aussi équipée d'un régulateur pour entraîner des mécanismes avec une gamme discrète de vitesses réglables. Les régulateurs, eux-mêmes, sont des pièces qui comprennent des pistons et permettent la stabilisation du débit de votre fluide.
Dans le cas d'une pompe hydraulique, il faut savoir que l'unité de pompage est composée d'un axe monté sur un logement de roulement et des cylindrées. La bride de l'axe est reliée aux pistons et à la pointe à l'aide des têtes sphériques des bielles. Le débit volumétrique, dans le cas d'une pompe à pistons axiaux avec des cylindrées inclinées, peut être réglé en modifiant tout simplement l'angle d'inclinaison de l'axe, soit de 25°.
Quelles sont les types de moteurs hydrauliques ?
Il existe une large gamme de moteurs hydrauliques utilisés dans tous les domaines :
Moteurs à engrenage externe : ce type à engrenage extérieur fonctionne avec une paire de roues couplées dans un logement cylindrique. Les deux roues ont des dents de la même forme et sont alimentées par un fluide hydraulique à débit constant. L'une des roues, comme dans le cas d'une pompe à engrenages externes, est connecté à l'axe principal, tandis que l'autre est neutre. Le fluide, sous une pression précisée généralement en bar, pénètre dans le logement cylindrique, ce qui provoque la rotation des roues. Les plaques d'usure sur les côtés des engrenages les empêchent de se déplacer suivant l'axe et contrôlent également les fuites internes.
Les moteurs à engrenage interne : ce type de moteur à engrenage interne se compose d'un couplage direct constitué d'un ensemble de pignons internes/externes (mâle-femelle) et d'un essieu. Le fluide sous pression, précisée sous l'unité de mesure bar, pénètre dans le moteur avec un débit constant, et les deux roues tournent. Le logement cylindrique a des porches intégrés sous forme de reins et les centres de rotation des roues ont une séparation spécifique appelée excentricité.
Les moteurs rotatifs en orbite : il comprend une paire d'engrenages, un accouplement, un axe et un commutateur ou une plaque de distribution. L'engrenage extérieur est immobile et comporte une dent de plus, par rapport à la roue intérieure. Le commutateur tourne à la même vitesse que la roue interne et fournit du fluide en permanence sous une pression, déjà précisée en bar, pour passer ensuite du réservoir vers les cavités.
Les moteurs rotatifs à palettes : c'est une variante de la large gamme des rotatifs à orbite. Ils possèdent un anneau fixe et une roue dentée planétaire. Au lieu d'être supporté par deux paliers lisses, le bras excentrique du planétarium est maintenu fixe par le couplage du rotor et du stator. À la place d'avoir un contact direct entre le stator et le moteur, des aubes tournantes sont incorporées pour former les chambres de déplacement. Ces aubes réduisent l'usure, ce qui permet d'utiliser votre pièce cylindrée dans les systèmes hydrostatiques à circuit fermé et à haute pression.
Les moteurs à palettes : cette pièce cylindrée à palettes est composée d'un rotor avec des trous montés sur un axe. Les aubes, étroitement insérées dans les cavités du rotor, se déplacent radialement de manière étanche contre la bague. Le fluide, sous une pression indiquée en unité de bar, entre et sort du carter du moteur orbital par les ouvertures des plaques latérales situées sur les rampes. Le rotor transporte le fluide dans les ouvertures de la rampe de sortie, pour retourner par la suite dans le réservoir. Si la pression précisée en bar est appliquée dans les porches, le moteur orbital tournera donc dans le sens des aiguilles d'une montre.
Les moteurs à piston : ce type à pistons radiaux a généralement une forme cylindrée, fixée à un axe. Il contient un certain nombre de pistons alternatifs dans les cavités radiales. La face externe des pistons repose sur un anneau d'entraînement. Le fluide sous pression entre alors par une goupille située au centre de la pièce cylindrée. Pour les modèles à pistons axiaux, ils sont utilisés dans les entraînements hydrauliques volumétriques, dans lesquels la vitesse de l'axe est très importante et le rendement exige un couple élevé. Vous pouvez donc envisager l'exemple d'une unité à pistons axiaux, qui est la plus utilisée. Votre appareil sera basé, dans ce cas, sur un mécanisme à manivelle, dans lequel les cylindrées se déplacent parallèlement les uns vers les autres ; ainsi les pistons se déplaceront aussi simultanément. De même, en raison de la rotation du vilebrequin, les pistons se déplaceront par rapport aux cylindrées aussi.
Comment choisir son moteur hydraulique ?
Une large gamme est disponible sur le marché pour le choix d'un moteur orbital hydraulique. En général, les exigences se basent sur la vitesse et le couple bien que ces caractéristiques puissent parfois être modifiées en maintenant la puissance. Ce type de matériel, en forme cylindrée, est basé sur la fiabilité, la durée de vie et les performances requises. Une fois que le type de fluide à utiliser est déterminé, le choix de la taille doit être effectué en fonction de la durée de vie prévue et de l'économie de l'installation complète du matériel en question. Il faut savoir que les machines fonctionnant en dessous de leurs capacités, auront une prolongation de vie plus importante.
En revanche, si ces machines doivent toujours être utilisés dans ces conditions, il faut savoir alors que leur puissance diminuera avec le temps. Penser dans ce cas, à changer régulièrement certaines pièces pour que votre équipement orbital retrouve sa performance. Le facteur d'efficacité de votre équipement orbital doit rester constant. Ce facteur est atteint lorsque la machine fonctionne à la moitié de la pression indiquée, et à la valeur maximale de la vitesse. En effet, au fur et à mesure que le couple approche des extrêmes, l'efficacité de votre machine diminuera. Il faut savoir aussi qu'un fonctionnement sous de basses pressions se traduit par de faibles rendements. Cela est dû aux pertes de rotations internes fixes, caractéristiques de tous les moteurs hydrauliques.
Notez également que la plupart des pannes de votre pièce cylindrée sont dues à l'utilisation de fluides inappropriés, à un mauvais entretien ou aussi à un fonctionnement incorrect. Le moteur orbital à forme cylindrée, n'est pas différent des autres composants du système hydraulique. Vous devez donc disposer d'une huile hydraulique propre, en quantité suffisante, de qualité et de viscosité correctes. Un programme de maintenance inadéquat peut-être aussi une cause majeure d'un dysfonctionnement. Il est important de noter aussi, que le dépassement des limites de fonctionnement favorise les pannes de votre machine. Car, chaque moteur hydraulique orbital a des limites de conception en termes de pression, vitesse, couple, cylindrée, charge et température.
Une pression très élevée peut générer une chaleur excessive en raison d'une fuite interne. Ce qui amènera votre moteur hydraulique orbital à fonctionner au-dessus de ses limites. Aussi, une vitesse excessive pourrait entraîner de la chaleur, ainsi que l'usure des roulements et des autres pièces internes. Une pression et une vitesse excessives pourraient fatiguer votre équipement orbital et causer des contraintes sur les roulements, en particulier dans les applications nécessitant une inversion constante de la rotation. De même, une température excessive peut diminuer l'efficacité de votre pièce cylindrée, en raison de la réduction de la viscosité de l'huile. Cela générera une augmentation de l'usure due au manque de lubrification. Fixez alors vos besoins avant tout, pour pouvoir trouver le matériel qui vous convient dans cette large gamme.
À quoi sert les moteurs hydrauliques ?
Les moteurs hydrauliques sont utilisés dans toutes sortes de domaines. Vous pouvez trouver ce type de moteurs aujourd'hui dans les suspensions pour voitures ajustables, les engins de construction, en passant par les ascenseurs et les passerelles d'embarcation dans les grands bateaux. Il faut dire que les utilisations sont infinies, bien que la plus courante concerne les applications industrielles. En effet, les moteurs hydrauliques sont utilisés, par exemples, dans les excavatrices et les portes de fours industriels. Dans le domaine de l'agriculture, la majorité du matériel et des machines fonctionnent intégralement avec ce type de moteur ou de pompe hydrauliques. Nous trouvons, par exemple, les vérins hydrauliques, avec certains équipements hydrauliques en forme cylindrée, permettant de transmettre et régulariser la puissance dans les machines d'agriculture. Cette technologie hydraulique est utilisée également pour transmettre l'énergie entre différents matériels agricoles.
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