BP MEI S HYDRAULIQUE Nom : ______________ 1 / 22 La Pompe hydraulique BE

Sommaire GENERALITES ....................................................................................................................................................................... 1 POMPES et MOTEURS ENGRENAGES ( denture extrieure) ........................................................................................ 2 POMPES et MOTEURS ENGRENAGES ( denture intrieure) ......................................................................................... 4 POMPES A VIS ...................................................................................................................................................................... 5 POMPE A PALETTES ............................................................................................................................................................ 6 POMPES ET MOTEURS A PISTONS RADIAUX................................................................................................................... 7 POMPES ET MOTEURS A PISTONS AXIAUX ..................................................................................................................... 8 CAUSES DE DEFAILLANCE DES POMPES HYDRAULIQUE ........................................................................................... 10 VERIFICATION ET REFECTION DES POMPES ................................................................................................................ 16 CARACTERISTIQUES ET DETERMINATION DES POMPES HYDRAULIQUES .............................................................. 17 DUREE DE VIE DES POMPES ............................................................................................................................................ 19 EXTRAITS DE DOCUMENTATION ..................................................................................................................................... 20 CARACTERISTIQUES ET PERFORMANCES DES JOINTS .............................................................................................. 21 SYMBOLISATION DES POMPES HYDRAULIQUES .......................................................................................................... 22

GENERALITES

Transformer une nergie fournie par un moteur thermique ou lectrique en nergie hydraulique.

La pompe aspire lhuile dans le rservoir et la refoule.

Elle est un gnrateur de dbit. Q = (Vg x N) / 1000

avec Q = dbit, en litres / minute (L / mn) Vg = cylindre, en cm3 / tr N = vitesse de rotation de la pompe en tr / mn

Une pompe se caractrise par : - sa cylindre (Vg en cm3 / tr) ; - le niveau de pression supportable ; - son rendement ; - sa vitesse de rotation ; - son prix,

Les pompes sont classes en 3 grandes familles.

Dans ces familles, il existe diffrentes technologies de

construction et pour certaines des variantes cylindre variable.

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POMPES et MOTEURS ENGRENAGES ( denture extrieure) La partie mobile des pompes engrenage est compos de deux pignons qui engrnent et qui sont logs dans un corps. Un de ces "arbres pignons" est menant, coupl par un systme de liaison lastique l'arbre moteur. L'autre est men par son engrnement dans le premier. Le fluide hydraulique remplit le volume entre-dents et il est transport de l'aspiration (en vert), vers le refoulement (en rouge), en occupant le volume entre-dents.

L'tanchit radiale entre l'aspiration et le refoulement est assure au centre par le contact entre deux dents, sur l'extrieur par un film d'huile entre les pignons et le corps de pompe.

L'tanchit axiale est ralise par une compensation avec un flasque mobile sur lequel ont vient appliquer la pression de refoulement. Sauf indication contraire, ces pompes peuvent tourner dans les deux sens, mais lorsquon inverse le sens de rotation, il faut inverser les tuyauteries daspiration et de refoulement.

LES JEUX entre le diamtre extrieur des pignons (sommet des dents) et le carter lui-mme ; les faces latrales des pignons et les couvercles latraux ; vont engendrer des fuites internes susceptibles de provoquer des pertes de dbit, donc de diminuer le rendement des pompes.

JEUX ENTRE LE SOMMET DES DENTS ET LES LOGEMENTS DU CARTER

La pression a tendance se rpercuter sur toute la priphrie des pignons, ce qui va chauffer lhuile, diminuer le rendement, mais surtout crer des pressions internes inverses sur les axes.

Ces forces qui peuvent tre trs leves, poussent les dents des pignons contre le carter, ceci explique les rayures circulaires que lon retrouve dans beaucoup de pompes endommages non quilibres ou mal quilibre.

Afin de limiter ces phnomnes dangereux pour la survie de la pompe, les jeux tant de lordre du dixime de millimtre, diffrents canaux trs fins sont creuss dans le carter ou dans les pignons pour quilibrer les lments sur eux-mmes.

EQUILIBRAGE RADIAL - Dans le carter La chambre de refoulement est en communication grce des forages internes (2) avec deux chambres dquilibrage (1) pratique dans le corps de la pompe. Les efforts de pousse sont neutraliss par les efforts quivalents mais opposs. On constate une disparition de lusure du carter interne ainsi que lovalisation des paliers et dformation des arbres dentranement.

BP MEI S HYDRAULIQUE Nom : ______________ 3 / 22 La Pompe hydraulique BE EQUILIBRAGE RADIAL - Dans les pignons Ce sont des pompes dites pignons dchargs . Lquilibrage est obtenu grce des perages radiaux pratiqus de part en part entre deux dents, dans les pignons. Ces perages ne communiquent pas entre eux, celui plus couramment retenu est pratiqu toutes les deux dents pour nuire le moins possible ltanchit entre ladmission et le refoulement. Dispositif peu utilis, car lquilibrage varie pendant la rotation. En utilisation sous pression moyenne ou forte, les pertes rduisent le rendement et lvent la temprature de lhuile par laminage.

Les fabricants ont amlior ltanchit latrale avec un systme notamment appel compensation hydrostatique et rattrapage de jeu automatique . Ce sont les pompes les plus rpandues sur les matriels de type agricoles ncessitant des pompes dbits variables.

Ces pompes quipes de jumelles doubles permettent un rendement optimal, mme dans des conditions dutilisations importantes, si elles sont correctement entretenues.

1- bague dtanchit avant 2- couvercle avant 3- joints toriques 4- jumelle avant 5- pignon denture extrieure men 6- pignon arbre menant 7- jumelle arrire 8- corps de pompe 9- joint toriques arrire 10- couvercle arrire

COMPARAISON DES JUMELLES 1 (VUE COTE INTERNE) C jumelle avec lubrification cot aspiration A aspiration de la pompe B jumelle avec lubrification cot refoulement M refoulement de la pompe 2 fraisures de passage de lhuile de lubrification 3 rainures de graissage des axes 4 passage de lhuile de lubrification 5 faces dappui sur les couvercles avant et arrire Les jumelles prsentent la partie extrieure un passage (2) que lhuile sous pression traverse pour agir sur les faces planes adjacentes aux couvercles (A) dlimits par les joints dtanchit. La pression sexerant sur lextrieur des jumelles assure un rendement volumtrique trs stable. A est la zone dlimite par les joints toriques sur lesquels sappuie la pression de refoulement. 1 joint sur les logements prvus dans le couvercle. 2 fraisure sur le cot des jumelles en regard des pignons menant et men. 3 fraisure du bord de la jumelle de rattrapage de remplissage au dmarrage.

Les pompes engrenage externe double ont les mmes caractristiques de fonctionnement qu'une pompe engrenage externe simple. Elles possdent un seul orifice d'admission commun aux deux pompes. Chacune des pompes fournit son propre dbit par son propre orifice de refoulement et peut alimenter deux circuits hydrauliques indpendants ou fournir un plus grand dbit un seul circuit. Le montage d'une pompe triple est galement possible.

Avantages Inconvnients Caractristiques Robustes et conomiques

Faible encombrement Prix peu lev

Peu de pices en mouvement

Bruyante Dure de vie moyenne (usure

par frottements des engrenages dans le carter).

Pression de service 70 b < p < 250 b Vitesse de 800 3500 tr/min

Cylindre de 250 cm3 maxi par tour Rendement 0,7 0,8

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POMPES et MOTEURS ENGRENAGES ( denture intrieure) Il existe deux principaux types de pompes engrenage interne : croissant et grotor. Pompes engrenage interne croissant La pompe engrenage interne croissant comprend deux roues denture: une roue denture interne et une roue denture externe, Ces roues sont spares par un croissant fixe. La roue denture externe entrane la roue denture interne. La roue denture externe est excentrique par rapport la roue denture interne; les deux roues dentes tournent dans le mme sens.

Faible encombrement Peu de pices en mouvement Peu bruyante Pression de service jusqu 300 b Vitesse de 300 3000 tr/min Cylindre de 250 cm3 maxi par tour Rendement lev 0,9 Prix relativement lev

Pompes engrenage interne (couronne plantaire) Pompe Grator Les pompes engrenage denture intrieure sont constitues dun carter (1), dune roue (2) et dune couronne (3).

Le nombre de dents de la couronne est toujours suprieur de 1 au nombre de dents de la roue. Cest cette diffrence du nombre de dents qui permet dobtenir des chambres daspiration et des chambres de refoulement. Laxe de la roue est excentr par rapport celui de la couronne. La roue est motrice, elle entrane la couronne en rotation par engrnement des dents.

Ces pompes peuvent tourner dans les deux sens (sauf indication contraire) mais en inversant le sens de rotation, il faut inverser les tuyauteries daspiration et de refoulement.

Le lobe en pointill de gauche reprsente l'orifice de refoulement, tandis que celui de droite reprsente l'orifice d'admission (partie A).

La rotation des deux roues dentes se fait dans le sens des aiguilles d'une montre (sens horaire). Le fluide hydraulique est aspir par la cavit cre lors du dsengagement des deux roues dentes. Le dsengagement s'effectue vis--vis de l'orifice d'admission (parties B et C). Le fluide devient prisonnier dans l'alvole cre entre les roues denture externe et interne (partie D).

Lors du rengagement des deux roues denture (parties E, F et G), le fluide est refoul vers l'orifice de refoulement. Le cycle, ainsi complt, recommence.

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POMPES A VIS

Cette pompe comporte deux ou trois vis loges dans un carter. La vis centrale est entrane par le moteur lectrique et transmet le mouvement de rotation aux autres vis. Lespace libre entre les vis se dplace sans variation de volume et transporte le fluide de lorifice daspiration vers lorifice de refoulement.

Le rotor est une vis excentre ( un seul filetage) qui excute un mouvement rotatif excentr. Le stator est le deuxime lment de base de la pompe.

Il ne tourne pas et il a la mme forme et dimensions gomtriques que le rotor, mais avec un double filetage, dcal sur 180 et le pas doubl.

Cette pompe drive directement de la vis dArchimde.

La vis tourne dans le carter (stator). Une cloison ajuste dans une rainure du carter, sappuie sur laxe. La vis traverse suivant les rainures quidistantes.

Le liquide compris entre deux spires d la vis est enferm dune part et dautre par la cloison et la vis. Ce liquide est oblig davancer lorsque la vis tourne dans le sens convenable.

Deux vis pas contraires et dont les filets sinterpntrent tournent en sens inverse dans un carter, grce au couple dengrenages. Une capacit close se forme sur chaque rainure hlicodale entre 2 spires, le carter, le noyau de la vis et lautre filet.

Cette capacit monte lorsque les vis tournent. Elle se remplit la partie infrieure ou elle plonge dans le liquide, quelle refoule la partie suprieure.

Avantages Inconvnients Trs bas niveau sonore Dbit de sortie rgulier

Pression de service jusqu 200 bar Vitesse jusqu 3000 tr/min Cylindre de 3 3000 cm3

Prix lev

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POMPE A PALETTES Il existe deux catgories de pompes palettes : cylindre fixe et cylindre variable. - 1 : corps - 2 : stator - 3 : rotor - 4 : lamage de refoulement - 5 : lamage d'aspiration - 6 : palette

Le stator est fixe dans le corps de pompe. Le rotor est muni de rainures dans lesquelles sont loges des palettes.

Le rotor est entran en rotation dans le sens horaire par le moteur lectrique. Les palettes sous faction de la force centrifuge sont plaques sur le stator. L'excentration e entre rotor et stator permet aux palettes d'effectuer des mouvements alternatifs dans les rainures excutes dans le rotor.

Quand les palettes passent devant le lamage d'aspiration, le volume entre palettes augmente, c'est la phase aspiration de la pompe.

Les palettes continuant leur rotation, elles sont repousses dans leur logement sous l'effet de lexcentration e . Le volume entre palettes est en diminution, c'est la phase de refoulement de la pompe.

Pompes palettes dbit variable Pompe palettes quilibres Utilises en installation fixes, on peut faire varier le dbit par dplacement du stator par rapport au rotor. Le schma ci-contre trs simplifi, montre une pompe annulation de dbit. La cote e montre lexcentrage maximum du stator.

La pompe tant symtrique, les actions du fluide sur le rotor ont une influence nulle.

Cest la force centrifuge qui maintien les palettes en contact avec la piste de lanneau. Au repos, lanneau est pouss par un ressort tarrable sur une bute vis qui dfinie lexcentration maximale. La pression obtenue ne dpasse pas 100 bars.

Avantages Inconvnients Caractristiques Facile mettre en uvre Dbit de sortie rgulier

Auto aspirante Assez silencieuse

Prix lev Pression de service jusqu 250 bar Vitesse jusqu 3000 tr/min Cylindre de 10 280 cm3

Rendement 0,8 0,9

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POMPES ET MOTEURS A PISTONS RADIAUX De conception globale plus complexe, mais plus onreuse que les pompes prcdentes, elles peuvent tre dbit constant ou variable. Elles sont beaucoup employes en matriels agricoles. Les pompes bloc cylindre tournant

Ces pompes permettent la variation du dbit et mme son inversion.

Le boisseau fixe (1) porte les alsages dadmission et de refoulement, un bloc cylindre (2) tourne autour du boisseau ce bloc cylindre ou rotor est dsax par rapport la couronne extrieure (3), ce qui dterminera la course des pistons (4) dans les alsages (5). Chaque piston est quip dun patin qui vient en appui sur lintrieur de la couronne grce la force centrifuge. La cote (e) reprsente le dsaxage, lequel permet un mouvement de pompage du piston dans son alsage. En phase dcartement, les pistons aspirent lhuile ; en phase de rapprochement, ils la repoussent.

La variation de la cote e par rapport au centre et le sens de rotation vont donner les variations cites au dbut. Le dbit variable est obtenu par le rglage de la couronne extrieure. Ces pompes permettent des pressions leves de 200 400 bars Les pompes pistons radiaux et cylindres fixes

Larbre central est du type excentrique (1) sur lequel vient prendre appui une srie de pistons (2) placs radialement. Des ressorts de rappel (3) maintiennent les patins en contact avec lexcentrique. Chaque piston coulisse dans un alsage (4) for dans un corps de cylindre (5) quip d'un clapet dadmission (6) et un clapet de refoulement (7). Ici le nombre de piston et pair, ce nest pas le cas le plus courant. Le corps B est en dbut de refoulement : clapet dadmission maintenu sur son sige par la pression et clapet de refoulement soulev par cette dernire. Le cylindre E est en phase dadmission, le piston rappel vers son centre par le ressort (3). Caque piston aspire et refoule sur un demi-tour, ce qui veut dire quun corps ne dbite que la moiti du temps.

Beaucoup utilises chez JOHN DEERE, SAME par exemple.

Le dbit unitaire et instantan ayant une forme sinusodale pour viter les -coups. Il resta tout de mme pulsatoire, donc on multiplie le nombre de corps en service avec un dcalage entre eux.

Avantages Inconvnients Caractristiques Pompes pistons radiaux et cylindres

variables

Peut fonctionner en moteur

Dure de vie leve Pression de service

jusqu 700 bar Vitesse jusqu 2000

tr/min Cylindre de 1 100

cm3

Prix lev Dbit irrgulier

Ncessite une filtration efficace

Pression de service jusqu 250 b

Vitesse de 300 3000 tr/min

Cylindre de 250 cm3 maxi par tour

Rendement lev 0,9

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POMPES ET MOTEURS A PISTONS AXIAUX

La pompe se compose pour l'essentiel : 1 : corps

2 : plateau face ou inclinable 3 : patin de glissement 4 : piston 5 : barillet 6 : glace de distribution 7 : arbre de pompe

En provenance du rservoir, lhuile pntre dans la pompe et remplit le carter. Pendant un demi-tour du plateau inclin (1) le point A passe au point B sous laction du ressort de rappel, lensemble piston (2) et patin (3) recule. Le volume de la chambre augmente. Pendant cette phase, la lumire daspiration est en communication avec le patin, lhuile comble la diffrence volumtrique en passant par le perage central et la lumire du plateau inclin au travers du patin et du piston. Le clapet de refoulement (5) est maintenu ferm par son ressort (6).

ASPIRATION

Pendant le second demi-tour du plateau inclin, le piston est repouss dans son cylindre. Le volume de la chambre diminue. Pendant cette phase, la lumire daspiration nest plus en communication avec le patin, lhuile ne peut schapper que par le clapet de refoulement qui souvre et permet lhuile de se dirige vers le circuit.

REFOULEMENT

Cycle de la pompe pistons axiaux (en gras, sur le dessin de droite, la position du piston).

Dans cet exemple, le barillet solidaire de l'arbre de pompe porte gnralement 9 pistons. Le mouvement alternatif des pistons est impos par l'inclinaison du plateau. Cette inclinaison peut-tre fixe ou variable.

Durant la phase d'aspiration, les pistons 4 sortent du barillet 5 (augmentation de volume).

Durant la phase de refoulement, l'inclinaison du plateau chasse les pistons dans le barillet, c'est la diminution de volume.

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Pompes pistons axiaux cylindre variable Principe daspiration et de refoulement identique une pompe pistons axiaux cylindre fixe.

La course des pistons est provoque par linclinaison dun plateau par rapport au barillet contenant les pistons, si linclinaison est variable, alors la cylindre est variable.

Schma cinmatique minimal (un seul piston reprsent).

Pompe pistons axiaux axe bris Cette famille de pompes utilise le mme principe que les pompes plateau inclin, mais dans ce cas, cest le barillet qui est inclin. Ces pompes sont ainsi plus compactes. Comme les autres pompes pistons, cette pompe est rversible.

Avantages Inconvnients Caractristiques

Bonne dure de vie Peut tre utilise comme moteur

Dure de vie importante

Amorage parfois difficile Assez bruyante

Cot lev Ncessite une filtration

efficace (faible jeu interne)

Pression de service jusqu 400 bar Vitesse jusqu 3000 tr/min Cylindre de 10 500 cm3

Rendement de 0,95

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CAUSES DE DEFAILLANCE DES POMPES HYDRAULIQUE

Les principales causes de dfaillance des pompes sont la cavitation et la surpression dans le circuit.

La cavitation se produit gnralement dans lorsque les conditions d'aspiration correcte ne sont pas remplies ; ou

lorsque la vitesse de l'huile augmente un tel point qu'elle cre une dpression.

La cavitation se remarque de faon sonore lorsque la pompe devient bruyante. Il faut intervenir rapidement pour viter une dtrioration prmature.

Les causes sont : - vitesse de rotation leve ; - mauvaise aspiration de l'huile ; - aspiration de l'air provoquant une mulsion de l'huile ; - viscosit de l'huile trop leve.

Nota: La cavitation par mulsion est le rsultat d'une entre d'air dans le circuit (raccord dfectueux,..). On observe alors une formation de mousse sur le niveau d'huile et le bruit de la pompe augmentant progressivement. Cette mulsion est trs longue se dissiper dans le rservoir et on sera amen remplacer le fluide.

FILTRE COLMATE VANNE FERMEE FLUIDE TROP FROID TUYAUTERIES TROP ELOIGNEES

TROP DE PERTES DE CHARGES

HAUTEUR ASPIRATION TROP IMPORTANTE

VITESSE DE LHUILE TROP IMPORTANTE RENIFLARD OBSTRUE

Photos illustrant le phnomne de cavitation sur des aubes de pompe centrifuge.

(D'aprs une documentation Rhne-Poulenc)

Piqres de cavitation

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Bruits excessifs dans lensemble dun circuit. Dfauts constats Causes possibles vrifier Remdes

Pompes Cavitation

a- crpine dfectueuse. Nettoyer ou changer. b- Pas de pression atmosphrique dans le

rservoir. Nettoyer le filtre air.

c- Huile trop froide ou trop visqueuse. Vrifier la temprature extrieure.

d- Pompe tournant trop vite. Vrifier la frquence de rotation de moteur lectrique.

Bruits mcaniques

a- Pompe use, endommage. Voir le nombre dheure de service. b- Bruit de clapet. Dmonter et changer.

c- Bruit de roulement. Manque de lubrification. d- Particule abrasive dans lhuile. Vidange dhuile.

Pression et dbits insuffisants, dbits nuls. Dfaillance de la

pompe. Pompe endommage. A isoler pour vrification. Temprature de la

pompe trs leve.

Systme de refroidissement insuffisant ou prvoir. Sassurer de dbit de leau.

Pression rduite (irrgulire ou trop

basse) Rducteur de pression de tar ou endommag. Monter un manomtre et

vrifier la pression.

Dbit nul

Mcanisme de la machine bloqu. Vrifier les organes mcaniques. Pompe naspire plus. Nettoyer ou changer.

Pompe tourne en sens Inverse. Connexion lectrique inverser. Dbit insuffisant Fuite extrieure dans le circuit. Rechercher la fuite.

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Diagnostics de pannes sur les pompes hydrauliques Tous types de pompes

Dfauts constats Causes possibles

Rupture de l'axe de bielle. Pression de fonctionnement, frquence de rotation, variation de couples

trop leves. Alternances des mouvements excessives dans les pompes dbit

variable et rversible.

Grippage de l'arbre. Pollution extrieure.

Cavitation. Fuites excessives avec chauffement.

Diminution du pouvoir lubrifiant du fluide par vieillissement. Rupture de clavettes ou de cannelures

sur l'arbre d'entranement. Alternances de couple leves et de mouvements rversibles. Mauvais alignement de la pompe et du moteur d'entranement.

Roulements dfectueux. Charges radiales excessives sur l'arbre d'entranement.

Fuites au joint d'tanchit d'arbre. Contre pression interne dans le carter trop leve.

Temprature de l'huile en fonctionnement trop leve. Dfauts dans le montage du joint.

Pompes engrenages 1- Faces latrales des flasques cts

pignons rayes. Mauvaise filtration. Manque d'huile. 2- Arrachement de mtal sous forme de

"cratres" cte aspiration. Cavitation.

3- Rupture des flasques paliers. Pression de refoulement trop leve. Chocs de pression. Pompes palettes

1 - Couronne ou bti de piste ellipsodale raye. 2 - Rayures sur les flasques intrieurs du bti. 3 - Usure des rainures recevant les palettes.

Mauvaise filtration. Manque d'huile.

1 - Usure des extrmits des palettes. 2 - Arrachement de mtal sur les flasques

latraux du rotor en regard des aspirations et refoulement. 3 - Apparition de facettes parallles l'intrieur du stator ct

refoulement.

Cavitation.

Palettes bloques dans les rainures ou rayures sur les faces du rotor et dur les flasques latraux du bti avec traces d'huile de couleur jaune brun indiquant qu' cet endroit, l'huile a brl.

Temprature de fonctionnement trop leve. Mauvaise lubrification.

Huile trop usage. Pompes pistons avec patins de contact sur came excentrique 1-Rayure de came.

2-Matage des patins, traces de chocs. Alimentation en charge insuffisante. mulsion de l'huile, manque d'huile.

1-Mauvais contact dans l'ajustement piston patin provoquant une diminution de l'quilibrage axial.

Mauvaise filtration. Manque d'huile.

1-Dformation du sertissage patin-piston crant un jeu important. Prise d'air.

mulsion de l'huile. Mauvais gavage de la pompe (revoir les dimensions

du tube daspiration).

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POMPES A ENGRENAGES

On constate des rayures plus ou moins profondes sur la priphrie interne du corps.

CAUSES : - huile excessivement pollue. - inefficacit des filtres.

On constate un fraisage profond correspondant la largeur des pignons sur la priphrie interne du corps de pompe et tout particulirement dans les zones dalimentation. CAUSES : - jeu excessif entre les arbres des pignons et les paliers lisses des jumelles ou roulements en mauvais tat. - surcharges frquentes, intermittentes et anormales qui sollicitent trop la pompe.

On constate que la jumelle 1 est profondment marque dans la zone dintersection de denture des deux pignons.

CAUSES : -projection dhuile trs pollue durant la compression du fluide entre les dents des pignons.

On constate que la jumelle 2 est fortement entaille sur son flanc en contact avec le pignon. CAUSES : - infiltration dimpurets de grosses dimensions entre les pignons et les jumelles. Il peut mme sagir de limailles ou de petits copeaux. A ce stade davancement on peut considrer que la pompe est hors service, que lensemble de linstallation ncessite un nettoyage complet avec une centrale dpuration.

On constate une denture fortement caille et raye.

CAUSES : - des particules de mtal ont pntr le systme. Cette anomalie peut avoir lieu la mise en route de linstallation, tre conscutive des copeaux de mtal non vacus du bloc du distributeur aprs son usinage par exemple.

On constate que les dentures sont piques profondment et de faon relativement uniforme. CAUSES : - de leau ou un fluide non hydraulique corrosif circule avec lhuile. Cette pigmentation est souvent constate aprs une longue priode dinactivit

On constate une rupture darbre de commande avec cassure oblique, ou des amorces de grippage trs visibles sur les arbres. CAUSES : - pollution importante de lhuile. - lubrification incorrecte.

On constate Grippage de larbre dans le palier lunette.

CAUSE : TEMPERATURE

On constate Rupture de lunettes et forte empreinte des sommets de pignons dans le carter cot aspiration. CAUSE : SURPRESSION

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POMPES A PALETTES

On constate une rupture des palettes dans leurs gorges

CAUSES : - une prise dair, donc un phnomne de cavitation important se produit. - une action de la rouille aprs une immobilisation prolonge est craindre.

On constate un arrachement trs prononc du mtal sur les parties latrales et priphriques du rotor porte-palettes. CAUSES : - des abrasifs de taille importante circulent dans le systme. - Les filtres sont peut tre inefficaces, il faut envisager un nettoyage en profondeur, une partie du systme est hors dusage.

On constate des rayures peu profondes sur les flasques latraux du rotor porte-palette.

CAUSES : - la pollution de lhuile est importante. - les filtres sont obstrus ou inefficaces.

On constate que la pompe semble en bon tat mcanique, mais elle ne donne pas de pression. CAUSES : - les palettes sont peut-tre montes lenvers. Lorsque les palettes sont chanfreines, la pente qui rsulte du chanfreinage doit tre dirige loppos de la pression, cest dire dans le sens inverse celui de la rotation du rotor. Ceci explique que la pression tendance faire rentrer la palette dans sa gorge. Le chanfreinage des palettes sert minimiser leurs portes sur la piste interne de lanneau statorique et donc a amliorer ltanchit entre cette piste et les palettes (augmentation du rendement volumtrique.

On constate une rupture nette de larbre dentranement CAUSES : - Surcharge excessives dues une tension trop grande de la courroie dentranement (dans le cas de lutilisation dun tel systme de mise en rotation - Grippage interne des pices du une longue priode dimmobilisation. Dans ce cas, la rupture se produit ds la remise en marche. - Sur-tarage du limiteur de pression.

On constate des fuites externes dhuile CAUSES : - Les lastomres qui constituent les joints sont incompatibles avec le fluide hydraulique utilis. - Les joints ne sont pas conformes en dimension ou ont t abms au montage.

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POMPES APISTONS

On constate un jeu entre les pistons et les poussoirs. Suivant la taille de la pompe, le jeu axial ne doit pas excder 0,4 0,5 mm. CAUSES : - Surcharges du systme. - Lubrification incorrecte. - Fatigue gnrale de la pompe due sa vtust.

On constate un jeu important entre les pistons et le barillet (cylindre) ou surtout des rayures longitudinales profondes sur les pistons et dans les alsages (ou chemises) du barillet. CAUSES : Lhuile et latmosphre sont excessivement pollues. Phnomne est typique dans les cimenteries, parfois sur certains engins de coupe en milieux poussireux.

On constate la rupture dune tte ou des ttes de pistons au niveau de la ou des rotules sphriques. CAUSES : - Le grippage des pistons dans les alsages du barillet. Conscutif une dgradation des glaces de distribution la suite de lintroduction de matires trangres abrasives dans lhuile (pollution), do laugmentation de temprature qui acclre la mise hors service de la pompe. Ne pas perdre de vue que dans ce type de pompe, la totalit du couple dentranement passe par les poussoirs ou bielles. - Les mise en route frquentes sous charges, les variations continuelles defforts au niveau des rcepteurs, ainsi que leffet dun accouplement trop lastique peuvent aussi tre la cause de cet incident.

On constate Piston bielle avec point dur ou gripp dans la calotte sphrique de larbre.

CAUSES : Temprature Mauvais graissage.

On constate Patin bomb, jeu de sertissage trop grand, patin arrach.

CAUSES : Gavage insuffisant ou cavitation.

On constate 1 Rayures sur porte extrieure du barillet = Temprature. 2 Rayures entre haricots sur mur dtanchit et autour de la porte dtanchit = Pollution 3 Cratres, piquetages, micro cuvettes au bord dattaque des haricots = Cavitation

On constate 1 Alsage de piston dans le barillet ray longitudinalement. 2 - Cratres, piquetages, micro cuvettes dans les fonds de chambre du barillet. CAUSE : Cavitation

On constate Bords dattaque des alsages de pistons ovaliss.

CAUSES : Pollution - Fatigue ou surcharge.

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VERIFICATION ET REFECTION DES POMPES

Contrler soigneusement les jeux et dimensions des lments mobiles (pistons).

Contrler le jeu entre les dents des

pignons et le corps de pompe en utilisant

un jeu de cale d'paisseur.

1- jeu entre rotor externe et corps de

pompe.

2 - jeu entre rotors. Positionner parfaitement

une dent du rotor interne dans un creux

du rotor externe et mesurer le jeu avec des

cales d'paisseur.

3- jeu entre faces des rotors et corps de pompe. Poser une rglette

parfaitement plane sur le plan de joint et insrer les

cales d'paisseur entre cette rglette et les rotors.

Les valeurs trouves doivent tre compares aux valeurs prconises par le constructeur.

Exemples de valeurs pour les jeux dans une pompe.

Lors de la rfection dune pompe, remplacer systmatiquement tous les joints et lments dusure (plaquettes dusure, plaquettes dtanchit, ).

Les jeux de fonctionnement tant faible, il faut veiller la propret de lintervention. Les lments mobiles ne doivent pas tre souills par les impurets qui peuvent tranes sur le poste de rparation.

Huiler lgrement les pices mobiles au montage (avec une huile hydraulique et si possible, la mme que celle utilise par lquipement).

TESTS

Pour que lassociation pistons-barillet rponde aux rsultats attendus, il faut imprativement que les deux rgles suivantes soient respectes : 1 placs dans leurs alsages du barillet (dispos verticalement) les pistons lgrement huils, doivent effectuer lentement et par leur propre masse, la course complte des alsages qui les reoivent. 2 on introduit au trois quarts de leur longueur chacun des pistons (lgrement huils) dans les alsages correspondant du barillet, on obture lorifice dalimentation et de refoulement du barillet avec le pouce. On exerce une traction sur un piston suivi dun relchement, il doit se produire un retour immdiat sa position initiale primitive (1-2). En cas de non retour (1-2) lensemble est hors dusage.

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CARACTERISTIQUES ET DETERMINATION DES POMPES HYDRAULIQUES

Calcul de la cylindre dune pompe engrenage.

E = Entraxe des 2 pignons H = Hauteur de la dent L = Largeur de la dent du pignon

Cylindre = 3,14 x E x L x H

Cylindre en cm3 / tr Mesures en cm

RENDEMENTS D'UNE POMPE Les pompes se diffrencient par leur dbit et leur vitesse de rotation. Le dbit est fonction des rendements de la pompe. - Rendement Volumtrique ( v) - Rendement Mcanique ( m) - Rendement Global ( g)

RENDEMENT VOLUMETRIQUE C'est le rapport entre le dbit rel obtenu au refoulement et le dbit thorique compte-tenu de la cylindre et de la vitesse de rotation de la pompe. Le rendement volumtrique s'exprime en pourcentage.

v % = Q rel x 100 / Q thorique

La diffrence entre le Q rel et le Q thorique est due aux fuites internes situes entre l'aspiration et le refoulement par les jeux mcaniques.

Q thorique - Q rel = fuites internes

Les fuites internes sont variables suivant les types de pompes et diffrentes suivant les causes : temprature du fluide, viscosit de l'huile, augmentation de pression, vitesse de rotation, vieillissement de la pompe. Temprature du fluide Dans un circuit hydraulique, il y a travail, donc il y a chauffement de l'huile. Plus l'huile s'lvera en temprature, plus elle sera fluide, ce qui accentuera les fuites internes. Viscosit du fluide Dans un circuit hydraulique l'huile doit tre assez visqueuse pour rduire les fuites internes, mais pas trop pour ne pas augmenter les pertes de charges. La viscosit s'exprime en degrs ENGLER ou en CENTISTOCKES. Augmentation de pression Les fuites internes varient avec la pression de refoulement ; pour un mme jeu mcanique, les fuites augmenteront avec la pression. Vitesse de rotation Une trop grande vitesse de rotation peut entraner au niveau de l'aspiration une cavitation, de ce fait diminuer le volume de refoulement donc rduire le rendement volumtrique. Vieillissement de la pompe Il est normal que des usures se produisent avec le vieillissement de la pompe ce qui accentue les jeux donc les fuites internes

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RENDEMENT MECANIQUE C'est le rapport entre la pression relle releve au refoulement et la pression thorique. Ce rendement s'exprime en pourcentage.

m % = (p relle x 100) /( p thorique) Diffrents facteurs font varier le rendement mcanique (frottement entre les organes mobiles et les organes fixes pertes de charge dues la viscosit de l'huile) (variations de vitesses et de pression ; difficults d'coulement de l'huile).

RENDEMENT GLOBAL : Le rendement global est le produit du rendement volumtrique et du rendement mcanique. Il s'exprime en pourcentage. ( g)= ( v) x ( m) Il est galement fonction du rapport puissance hydraulique et puissance mcanique. ( g) = Puissance hydrau / Puissance mca

Exemple de calcul : Suivant les caractristiques d'une pompe hydraulique ci-dessous. Units pratiques Units S.I. Units pratiques Units S.I. -Vitesse d'utilisation -cylindre -Pression d'utilisation -Rendement volumtrique ( g) -Rendement global ( g)

2500 t/mn 20 cm3/t 320 bars 90% 85,5%

41.66 t/s 20 10 -6 m3/t 320 .10 5 Pa 90% 85,5%

Calculer: La puissance ncessaire pour l'entranement de la pompe - Le rendement mcanique ( g)

Units S.I. Units pratiques Units S.I. Units pratiques Q thorique 20 10 -6 x 41.66 = 0,8332 .10 -3 m 3/s Q rel- 0,8332 10 -3 x0,90=0,749 .10 -3 m 3/s Puissance relle utilise P=p x Q= 320 .10 5 x 0,749 . 10 -3 = 23999 W Puissance d'entranement de la pompe Nous savons que : ( g) = Puissance hydr./ Puissance mc. donc Puissance mcanique =P. hyd / ( g) =23999 / 0,855 = 28069 W Nous savons que: P = p(Pa) x Q m 3 / s donc p = P / Q

Pression thorique = 28069 /0,8332 .10 -3 = 336 10 5 Pa

Q thorique 20 x 2500 = 50000 cm3lmn 50 I/mn Qrel-50x0,90=45 I/mn Puissance relle utilise P( ch )=P x Q/ 442= 320x45/ 442= 32,5ch Puissance d'entranement de la pompe Nous savons que : ( g) = Puissance hydr./ Puissance mc. donc Puissance mcanique =P. hyd / ( g) =32,5 / 0,855 = 38 ch

Nous savons que: P(ch) = p(bar) x Q l/mn / 442 donc p(bar) = (P(ch) x 442) / Q (l/mn) Pression thorique = (38 x 442) / 50 = 336 bars

( m) = (p relle / p thorique ) x 100 ( m) = (320 10 5 / 336 10 5 ) x 100 ( m) = 95 %

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Cette pompe absorbe une puissance :

DUREE DE VIE DES POMPES

Celle ci dpend: 1 - de la frquence de rotation: La dure de fonctionnement est inversement proportionnelle la frquence de rotation. Exemple: une pompe prvue pour 5 000 heures 1 500 tr/min, est pousse 2 000 tr/min ; voit sa dure ramene (1 500 / 2 000) x 5 000 = 3750 h

2 - de la pression: La pression d'utilisation se situe de 25 30% en dessous de la pression de pointe. La vie des paliers varie proportionnellement l'inverse du cube de la pression d'utilisation.

3 - de la qualit du fluide: Le respect de la viscosit recommande garantira la dure de vie thorique calcule.

4 - de l'entranement: L'alignement moteur pompe et les efforts radiaux sur les paliers. Exemple: une pompe est prvue pour une dure de vie de 4 000 h avec une pression d'utilisation de 120 bars. Si la pression est pousse 180 bars, cette dure devient : 4 000 x (120 / 180)3 = 1 181 h.

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EXTRAITS DE DOCUMENTATION

Extrait de documentation - Pompe PA 50 Couple absorb en fonctionnement

Dbit

Exemple de codification pour une pompe hydraulique simple engrenages extrieurs AZPN, de marque REXROTH Bosch Group.

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Exemple de courbe pour une pompe engrenage extrieur. N = 1500 tr/min viscosit 46 mm/s

CARACTERISTIQUES ET PERFORMANCES DES JOINTS

Utiliser, dans la mesure du possible, des joints en nitrile acrylique (NBR) de 80 Shore.

Le graphique ci-dessous indique en fonction de la matire les vitesses de rotation maximum admises.

Puissance absorbe pour ltanchit

Le battement radial doit tre dautant plus faible que la vitesse est leve. De mme, il varie en fonction de la matire. Il y a avantage monter la bague le plus prs possible du palier. Sur la figure ci-dessous, la valeur de la tolrance de battement radial est donne : par la courbe suprieure pour des bagues en silicone, par la courbe infrieure pour des bagues en nitrile, polyacrylate ou viton.

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Etats de surface pour joint de tige

Surface frottante (arbre ou alsage) : R 1,6 m Ra 0,4 m Gorge fond : R 6,4 m Ra 1,6 m Flanc : R 12 m Ra 3 m

SYMBOLISATION DES POMPES HYDRAULIQUES

Pompe hydraulique Pompe-moteur Moteur hydraulique cylindre fixe un sens de flux

cylindre fixe un seul sens de flux

cylindre fixe un sens de flux

cylindre fixe deux sens de flux

Variateurs hydrauliques

cylindre fixe deux sens de flux

cylindre variable un sens de flux

Pompe-moteur cylindre variable deux sens de flux

Moteur oscillant hydraulique