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VOLVO PRISES DE FORCE ET POMPES HYDRAULIQUES Domaines d’utilisation Guide de calcul
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VOLVO
PRISES DE FORCE ET POMPES HYDRAULIQUES
Domaines d’utilisation
Guide de calcul
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2 • Table des matières
PRISES DE FORCE ET POMPES HYDRAULIQUES VOLVO
PRISES DE FORCE DEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE
PRISES DE FORCE POUR DIFFERENTS DOMAINES
D’UTILISATION ET BESOINS DE PUISSANCE
DEGRE D’UTILISATION ET PUISSANCE NECESSAIRE
DETERMINER UNE PRISE DE FORCE
PROCEDURE DE TRAVAIL POUR DETERMINER
UNE PRISE DE FORCE
CHOIX DE POMPE HYDRAULIQUE
POMPES HYDRAULIQUES
EXEMPLE DE CALCUL – GRUE FORESTIERE
DEMULTIPLICATION DES PRISES DE FORCE (Z)
VOLVO FH ET FM
DEMULTIPLICATION DES PRISES DE FORCE (Z) VOLVO FL
TABLE DES MATIÈRES
Prises de force et pompes hydrauliques Volvo
Une condition pour qu’un camion puisse effectuer des transports rationnels et rentables est que son équipement de manutention soit adapté au travail de transport demandé.
Pour entraîner l’équipement de manutention, le véhicule doit être équipé
d’une source de puissance supplémentaire. Celle-ci se compose d’une ou
de plusieurs prises de force, lesquelles transmettent la force du moteur pour
entraîner un outil de travail ou un équipement de manutention. La prise de
force est ainsi la liaison entre la source de puissance et la fonction.
L’EQUIPEMENT SUPPLEMENTAIRE DECIDE
Il est, pour plusieurs raisons, important de choisir et de commander la prise
de force adéquate avec le châssis à la sortie d’usine. Les quatre principales
raisons sont un fonctionnement optimal, une meilleure qualité, une supers-
tructure plus simple et un coût total réduit.
Suivant le domaine d’utilisation du véhicule, différents types d’équipe-
ments d’entraînement supplémentaires sont reliés à la prise de force qui
transmet la force à la fonction qui doit être entraînée. Ce sont les exigences
de puissance de l’équipement supplémentaire qui déterminent la prise de
force la plus adéquate.
Les prises de force Volvo sont développées pour garantir la meilleure
qualité possible et pour s’adapter parfaitement aux exigences élevées du
marché des transports. Comme la coordination entre la prise de force et la
chaîne cinématique est déterminante pour la qualité, les prises de force Volvo
sont spécialement adaptées aux moteurs et aux boîtes de vitesses Volvo.
Cela donne de nombreux avantages, outre la fi abilité, comme par exemple
un faible poids et un entretien simplifi é.
PREPARES POUR UNE PRISE DE FORCE
Tous les véhicules sont préparés d’usine avec un système de commande pour
une prise de force. Pour les véhicules qui ont besoin d’entraîner deux pompes
ou qui nécessitent un autre système de commande avancé pour la prise de
force, il est possible de commander des prises électriques spéciales pour
les superstructures. Un câblage pour des interrupteurs supplémentaires est
nécessaire pour la plupart des véhicules avec prise de force. Votre vendeur
vous aide à déterminer le véhicule avec le système de commande adéquat.
SYSTEMES HYDRAULIQUES COMPLETS
Il existe aussi, pour les prises de force, des systèmes hydrauliques complets
avec des pompes hydrauliques, des réservoirs, des canalisations, des rac-
cords et des pièces de fi xation spécialement adaptés aux châssis Volvo.
Une installation d’un système hydraulique complet par Volvo garantit une
grande disponibilité grâce à un large réseau de service Volvo avec l’accès
aux pièces de rechange et à un personnel compétent.
3 • Prises de force et pompes hydrauliques Volvo
Prise de force dépendante de l’embrayage avec pompe hydraulique.
4 • Prises de force dépendantes de l’embrayage
PRISES DE FORCE DEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE
La prise de force montée sur la paroi arrière de la boîte
de vitesses est entraînée par l’arbre intermédiaire de
la boîte. Sa vitesse et sa puissance sont fonction du
régime moteur et du rapport de la boîte de vitesses. Les
prises de force dépendantes de l’embrayage peuvent
être utilisées uniquement si le véhicule est à l’arrêt.
La prise de force est alors enclenchée à l’aide d’un
système pneumatique.
PLUSIEURS AVANTAGES
Une prise de force dépendante de l’embrayage a un
faible poids par rapport à une qui est indépendante de
l’embrayage. De plus, elle ne prend pas sur la puissance
du moteur puisque l’huile hydraulique ne circule pas
constamment comme dans un système indépendant de
l’embrayage. La construction est simple et robuste avec
un minimum d’entretien et le coût d’installation peut être
maintenu bas. Le fait que la prise de force ne puisse
pas être enclenchée lorsque le véhicule se déplace peut
être un avantage au point de vue sécurité.
Une prise de force dépendante de l’embrayage est
le premier choix si le véhicule a une boîte de vitesses
manuelle et si la prise de force n’a pas besoin d’être
utilisée pendant la conduite.
Les prises de force dépendantes de l’embrayage sont montées sur les boîtes de vitesses ma-
nuelles, y compris sur l’I-Shift. Elles peuvent être utilisées uniquement si le véhicule est à l’arrêt.
Légère, la prise de force est également facile à installer.
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE POUR DES BOITES
DE VITESSES MANUELLES
La prise de force est entraînée par le volant moteur et
est montée entre le moteur et la boîte de vitesses. Le
régime et la puissance sont uniquement commandés
par le moteur.
Les prises de force ont un système d’enclenche-
ment électropneumatique/hydraulique réalisé avec un
embrayage à disques.
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE POUR DES BOITES
DE VITESSES AUTOMATIQUES
La prise de force est montée sur la partie supérieure
avant de la boîte de vitesses. Elle est entraînée par le
volant moteur par l’intermédiaire du carter de conver-
tisseur de couple qui, à l’aide d’un pignon robuste,
transmet la force motrice à la prise de force. Ce système
signifi e que la prise de force n’est pas commandée par
le régime du convertisseur de couple, mais uniquement
par le régime moteur.
L’enclenchement de ces prises de force s’effec-
tue avec un système électrique et hydraulique, qui
permet l’enclenchement même lorsque le véhicule se
déplace.
PRISE DE FORCE SUR MOTEUR INDÉPENDANTE DE L’EMBRAYAGE
La prise de force est montée sur le moteur ; elle est
entraînée par le mécanisme de distribution du moteur.
Autrement dit, la prise de force est activée tant que le
moteur tourne, que le véhicule soit à l’arrêt ou non.
Le circuit hydraulique est activé à l’aide d’une sou-
pape de décharge montée sur la pompe hydraulique. La
prise de force est montée à l’arrière du moteur (excepté
sur le moteur D12 où elle se trouve sur le côté). Sur les
moteurs D9, D13 et D16, l’installation peut inclure une
sortie DIN ou une bride de raccordement.
Prise de force indépendante de l’embrayage pour une boîte de vitesses manuelle.
Prise de force indépendante de l’embrayage montée sur une boîte de vitesses Powertronic.
5 • Prises de force indépendantes de l’embrayage
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE
Il existe plusieurs variantes de prises de force indépendantes de l’embrayage et elles peuvent
être montées indépendamment du type de chaîne cinématique du véhicule. Ces prises de forces
peuvent être utilisées à la fois pendant la conduite et lorsque le véhicule est immobile. Les prises
de force indépendantes de l’embrayage peuvent aussi être utilisées pour un enclenchement
de l’intérieur ou de l’extérieur du véhicule. Pour les véhicules qui nécessitent une disponibilité
constante de la prise de force, un système indépendant de l’embrayage est l’unique choix.
Prise de force sur moteur avec pompe hydraulique, ici sur le D13.
d’utilisation posent différentes exigences sur le système
hydraulique. Pour de plus amples informations concer-
nant les différentes prises de force, veuillez contacter
votre représentant Volvo.
Les points suivants sont importants pour choisir la
prise de force et le système hydraulique :
• En utilisant une pression de système plus élevée, il est
possible d’utiliser des tuyaux et des pompes hydrauli-
ques de dimensions plus petites, ce qui prend moins
de place et pèse moins lourd.
• Un raccordement direct de la pompe hydraulique à la
prise de force permet une installation moins chère.
• Une plus grande démultiplication dans la prise de force
donne un régime moteur moins élevé, ce qui réduit le ni-
veau sonore ainsi que la consommation de carburant.
La prise de force n’est pas toujours exploitée de la même
façon, cela dépend de son domaine d’utilisation. Il faut
aussi savoir que le besoin de puissance varie énormé-
ment selon les différents domaines d’utilisation.
La fi gure schématique de la page suivante donne une
idée approximative de la fréquence d’exploitation de
la prise de force, en fonction du domaine d’utilisation,
ainsi que le besoin de puissance pour le domaine
d’utilisation.
Un silo, par exemple, exploite la prise de force de
1000 à 4000 heures sur une période de cinq ans
et demande une puissance relativement élevée. Une
benne, par contre, utilise seulement la prise de force
pendant environ 600 heures sur la même période et n’a
pas besoin d’autant de puissance.
Les pages suivantes présentent quelques brèves
informations concernant les domaines d’utilisation les
plus courants où la prise de force Volvo constitue le
lien fi able entre la source de puissance et la fonction.
Les valeurs données pour la puissance et le couple
sont des valeurs approximatives. Différents domaines
6 • Prises de force pour différents domaines d’utilisation et besoins de puissance
PRISES DE FORCE POUR DIFFERENTS DOMAINES D’UTILISATION ET BESOINS DE
PUISSANCE
17. Pompe à béton
16. Malaxeur de béton
15. Véhicule de nettoyage/Pompe à boue
14. Compresseur de silo
13. Véhicule élévateur avec échelle
12. Bras hydraulique
11. Porte-benne
10. Véhicule d’entretien
9. Grue forestière
8. Grue de détail
7. Levage de conteneur
6. Transport de citerne chimique
5. Transports frigorifi ques
4. Véhicule élévateur avec nacelle
3. Benne
2. Transport de voitures
1. Transport de lait
Le diagramme montre en grandes lignes la fréquence d’exploitation de la prise de force,
ainsi que le besoin de puissance nécessaire pour l’application.
kW = puissance, h = temps d’utilisation approximatif en heures sur cinq ans.
DEGRE D’UTILISATION ET PUISSANCE NECESSAIRE
7 • Applications
8 • Applications
CITERNE DE LAIT
Les applications pour les citernes de lait peuvent avoir un faible débit
puisque le lait est pompé lentement. Les citernes de lait demandent une
puissance d’environ 10 kW. Le système hydraulique est généralement en-
traîné par une prise de force dépendante de l’embrayage, mais des prises
de force indépendantes de l’embrayage sont parfois utilisées.
TRANSPORT DE VOITURES
Les applications de transport de voitures demandent une puissance rela-
tivement faible, de 15–20 kW. Le système hydraulique est entraîné avec
une prise de force dépendante de l’embrayage puisque l’application est
seulement nécessaire lorsque le véhicule est immobile.
BENNE
La benne est le domaine d’utilisation le plus courant pour les prises de
force. Les applications de benne représentent 60% de tous les domaines
d’utilisation en Europe. Le système hydraulique est équipé d’un vérin hy-
draulique à simple effet rempli par la pompe hydraulique et vidé sous l’effet
du poids de la superstructure. La prise de force est exploitée pendant de
courtes périodes et le système demande une puissance de 20 à 60 kW.
Les véhicules de chantier avec benne utilisent en général des prises
de force avec un montage direct de la pompe hydraulique. Lorsqu’une
benne est combinée avec une lame de déneigement ou une épandeuse de
sel/sable, une prise de force indépendante de l’embrayage est nécessaire
puisque l’application doit pouvoir être utilisée pendant la conduite.
VEHICULE ELEVATEUR AVEC NACELLE/ECHELLE
Les véhicules de la gamme moyenne demandent une puissance relativement
faible, de 18 à 30 kW. Les applications d’échelle demandent une puissance
relativement élevée, 65 kW, pendant de courtes périodes.
Le système hydraulique est entraîné avec une prise de force dépendante
de l’embrayage puisque l’application est utilisée lorsque le véhicule est
immobile, mais des prises de force indépendantes de l’embrayage sont
aussi souvent utilisées. Pour les véhicules de la gamme haute, les nacelles
sont utilisées sur les véhicules de lutte contre incendie.
TRANSPORTS FRIGORIFIQUES
Le refroidissement du compartiment de chargement est effectué par un
groupe frigorifi que entraîné par un alternateur de 380 volts ou par un moteur
séparé. L’alternateur est entraîné par la distribution du moteur, soit directe-
ment soit par l’intermédiaire d’une pompe hydraulique à débit variable.
Le besoin de puissance pour l’application est légèrement supérieur à
20 kW. Le système hydraulique est le plus souvent entraîné avec une prise
de force indépendante de l’embrayage montée sur le moteur.
KEMISK TANK
Le débit nécessaire pour les citernes varie suivant la densité du liquide. Il
peut s’agir de l’huile, de l’essence, du kérosène ou d’autres liquides.
Les citernes chimiques demandent une puissance de 20 à 30 kW. Le
système hydraulique peut être entraîné par une prise de force dépendante
ou indépendante de l’embrayage.
LEVAGE DE CONTENEUR
Les applications de conteneur demandent un débit hydraulique variant entre
moyen et élevé. La prise de force, qui entraîne quatre gros vérins, est exploitée
pendant de courtes périodes et le système demande une puissance de 30 à 60 kW. Le système hydraulique est le plus souvent entraîné avec une prise
de force dépendante de l’embrayage.
GRUE DE DETAIL
Les applications de grue pour les produits au détail utilisent généralement un
système à deux circuits pour augmenter la maniabilité. Ce système demande
une pompe hydraulique à débit partagé ou deux pompes hydrauliques à dé-
bit variable. Les véhicules avec grue de détail sont le plus souvent équipés
d’une prise de force simple et d’une pompe hydraulique avec débit partagé.
Cette combinaison de prise de force et de pompe s’utilise lorsque la grue
est combinée avec une benne. Ces grues utilisent une puissance de 35 à 70 kW. Le système hydraulique est généralement entraîné par une prise de
force dépendante de l’embrayage, mais des prises de force indépendantes
de l’embrayage sont parfois aussi utilisées.
GRUE FORESTIERE
Les grues forestières posent de grandes exigences sur l’équipement de
prise de force, puisque la charge varie énormément. Les applications pour
ces grues utilisent le plus souvent un système à un seul circuit avec un débit
fi xe ou variable.
Les grues forestières utilisent une puissance de 40 à 65 kW. Le système
hydraulique est généralement entraîné par une prise de force dépendante
de l’embrayage.
VEHICULE D’ENTRETIEN
Les applications d’entretien sont utilisées fréquemment et équipées de
circuits hydrauliques compliqués. Cela pose des exigences élevées sur la
fi abilité de la prise de force et sur la nécessité d’avoir une prise de force et
un système hydraulique silencieux.
Comme certains pays autorisent les véhicules d’entretien à utiliser le
système hydraulique pendant la conduite, une prise de force indépendante
de l’embrayage est nécessaire. Le besoin de puissance pour les véhicules
d’entretien est de 30 à 40 kW.
PORTE-BENNE
Les applications de porte-benne demandent un débit hydraulique élevé et une
puissance d’environ 45 à 55 kW. De plus en plus, le véhicule est construit
de façon à pouvoir changer entre les systèmes de bras hydraulique et de
porte-benne. Dans ce cas, la prise de force est dimensionnée d’après le
système de bras hydraulique, puisque ce dernier demande une puissance
plus élevée. Le système hydraulique est le plus souvent entraîné par une
prise de force indépendante de l’embrayage.
BRAS HYDRAULIQUE
Le système hydraulique pour un bras hydraulique demande un débit de
pompe élevé et une prise de force d’une puissance de 50 à 65 kW. Comme
la plupart des systèmes de bras hydraulique ont besoin de pouvoir déplacer
le dispositif d’accrochage en reculant, une prise de force indépendante de
l’embrayage est nécessaire.
9 • Applications
SILO
Les applications de silo utilisent des compresseurs à haut régime et
entraînés par arbre de transmission. Ce système nécessite une prise de
force d’une grande démultiplication et d’une puissance élevée. Pour éviter
des à-coups dans la boîte de vitesses lors du pompage des produits des
silos, un entraînement par courroie combiné avec un montage direct de
la pompe est utilisé pour basculer le silo. Le compresseur peut alors être
entraîné par l’intermédiaire d’un arbre de transmission à partir de la sortie à
haut régime dirigée vers l’arrière et la fonction de basculement par la sortie
correspondante dirigée vers l’avant avec un montage direct de la pompe
hydraulique.
Les applications de silo demandent une puissance de 40 à 60 kW.
Le système hydraulique est généralement entraîné par une prise de force
dépendante de l’embrayage.
VEHICULE DE NETTOYAGE/POMPE A BOUE
Ces applications ont différents niveaux d’exigence pour la puissance de la
prise de force. La puissance varie selon si le véhicule est seulement équipé
d’une pompe à boue ou s’il est également équipé d’un dispositif de jet
à haute pression. Parfois, une puissance supplémentaire est nécessaire
pour basculer la citerne ou pour manœuvrer des trappes lourdes ou les
tambours de tuyau. Le dispositif de pompe à boue demande une puissance
de 30 à 80 kW, alors que le dispositif de jet sous pression demande en-
viron 110 kW.
I de fl esta fall täcker Volvos kraftuttag effektbehovet men när fordonen
utrustas med de mest effektkrävande aggregaten måste dessa drivas via
en fördelningsväxellåda med uttag för sug- och spolaggregat. De vanligaste
kraftuttagen för spol- och slamsugningsapplikationer är kopplingsberoende
dubbelkraftuttag.
MALAXEUR DE BETON
La capacité des malaxeurs de béton varie entre 4 et 10 m3 pour une puis-
sance qui va de 40 à 90 kW. Un malaxeur de béton travaille avec deux
niveaux de puissance, une puissance plus élevée pour le déversement et
une puissance moins élevée pour la rotation pendant le transport.
Le besoin de puissance pour tourner le tambour de ciment pendant la
conduite est de 15 à 20 kW, alors que le début de la phase de déversement
– lorsque le tambour change de sens de rotation – demande une puissance
de 40 à 90 kW suivant la capacité du malaxeur de béton, pour revenir ensuite
à 15-20 kW pendant le reste du déversement. La puissance maximale est
donc seulement nécessaire pendant de courtes périodes. Une puissance
supplémentaire est aussi parfois nécessaire pour l’utilisation d’un tapis de
transport. Le malaxeur de béton utilise généralement une prise de force
indépendante de l’embrayage puisque le système hydraulique doit pouvoir
travailler pendant la conduite.
POMPE A BETON
Les applications de pompe à béton demandent une puissance élevée,
jusqu’à 160 kW, voire jusqu’à 220 kW dans des cas extrêmes. Les puissan-
ces supérieures à 100 kW nécessitent une boîte de transfert. Le système
hydraulique est le plus souvent entraîné avec une prise de force dépendante
de l’embrayage puisque l’application est utilisée lorsque le véhicule est
immobile, mais des prises de force indépendantes de l’embrayage sont
parfois utilisées.
10 • Applications
DETERMINER UNE PRISE DE FORCE
PRISE DE FORCE EXACTE
Pour plusieurs raisons, il est important de déterminer et de commander la
prise de force exacte avec le châssis à partir de l’usine. Les principales
raisons sont les suivantes :
• Une exploitation optimale peut être garantie, surtout au point de vue
niveau sonore, consommation de carburant, niveau d’émissions et fonc-
tionnement.
• Meilleures possibilités pour assurer la qualité puisque aucune intervention
n’est nécessaire ultérieurement par exemple dans la boîte de vitesses.
Garantie d’étanchéité et de propreté.
• Temps de montage réduit puisque le châssis est mieux préparé pour la
superstructure.
• Coût total réduit puisque le montage de la prise de force ainsi que des
fl exibles et du câblage de commande peut être intégré au processus de
production.
FONCTIONNEMENT DE LA SUPERSTRUCTURE
La prise de force est souvent utilisée pour entraîner une pompe hydrau-
lique faisant partie du système hydraulique adapté au fonctionnement de
la superstructure. C’est pourquoi les caractéristiques de la prise de force
dépendent de la forme de la superstructure. Le fonctionnement de la su-
perstructure est déterminé par les besoins du client selon son domaine
d’utilisation, c’est ainsi que beaucoup de superstructures sont adaptées sur
mesure pour chaque client. C’est donc le rôle du carrossier de construire la
superstructure de façon à répondre effi cacement aux besoins du client. Des
superstructures qui répondent aux mêmes besoins peuvent être construites
différemment selon différents carrossiers.
VARIABLES TECHNIQUES
Pour déterminer la prise de force, il est important d’optimiser la combinai-
son moteur, boîte de vitesses, prise de force et pompe hydraulique. Un
système bien optimisé permet d’obtenir un bon résultat lorsqu’il s’agit de
performance, de niveau sonore, de poids et de coût. Si les variables tech-
niques du système hydraulique ne sont pas connues, il est impossible de
déterminer correctement une prise de force.
Exemples de variables importantes :
• Débit hydraulique nécessaire
• Pression maxi. du système hydraulique dans différents circuits
• Exigences des prises de forces dépendantes de l’embrayage
• Emplacement de la prise de force
• Régime de service du moteur
Pour déterminer certaines de ces variables, il faut connaître la construction
de la superstructure. Il ne suffi t pas de savoir pour quel domaine d’utilisation
la superstructure a été construite, puisque tous les carrossiers n’ont pas les
mêmes constructions pour la même utilisation. C’est pourquoi il est très im-
portant de recueillir des informations au-près du carrossier en question.
11 • Déterminer une prise de force
5. Vérifi ez que le régime maximal permis n (tr/min) de la pompe hydraulique n’est pas dépassé conformément à la formule :
neng
× z < n
Pour déterminer une prise de force montée sur le moteur, il est important de s’assurer qu’elle, et donc la pompe hydraulique montée directement sur elle, ne sont pas débrayables. La pompe hydraulique doit également permettre le régime moteur obtenu pendant la conduite.
6. Vérifi ez que le couple maximal permis Mperm (Nm) de la prise de force n’est pas dépassé confor-mément à la formule :
M = Dp × p < Mperm 63
Si le couple est dépassé, une autre prise de force devra être sélectionnée, soit avec une démultiplication plus élevée, soit avec un couple maximal permis plus élevé. Recommencez à partir du point 2.
7. Au régime moteur sélectionné, il est essentiel que le moteur fournisse le couple souhaité.
Assurez-vous que le moteur peut fournir le couple M (Nm) multiplié par le rapport de prise de force z au régime n
eng (tr/min). Si plusieurs prises de force sont
utilisées simultanément, le moteur doit pouvoir fournir le couple total nécessaire. Il est très important de vérifi er la capacité de couple de petits moteurs utilisés pour des applications très exigeantes.
8. Vérifi ez que la puissance maximale permise Pperm (kW) de la prise de force n’est pas dépassée conformément à la formule :
P = M × z × neng
× 3.14 < Pperm 30000
Si la puissance P (kW) est supérieure à Pperm
(kW), une autre prise de force adaptée à la puissance obtenue devra être sélectionnée. Recommencez à partir du point 2.
9. Contactez le carrossier concerné lorsque la prise de force a été choisie. Indiquez les caractéristiques techniques de la prise de force et la pompe hydrau-lique utilisée pour déterminer la prise de force.
ENTRAINEMENT D’UNE POMPE HYDRAULIQUE MONTEE DIRECTEMENT
SUR LA PRISE DE FORCE
Cette procédure de travail est basée sur la supposition que la prise de force doit entraîner une pompe hydrauli-que. Une prise de force doit toujours être déterminée en combinaison avec la pompe hydraulique. La pompe est déterminée soit par le carrossier, soit par le vendeur.
1. Définissez les conditions d’exploitation en accord avec le carrossier et le client, en tenant compte des éléments suivants :
• Le débit hydraulique, Q (l/min) et, lorsque la pompe hydraulique est choisie par le carrossier, la cylindrée de la pompe, D (cm3/tr).• La pression maxi du système, p (bar).• Le régime du moteur (aussi bas que possible), n
eng (tr/min).
• Le type de prise de force demandé (indépendante ou non de l’embrayage).• D’autres exigences comme l’emplacement, l’instal-lation de deux prises de force, deux pompes hydrauli-ques ou des pompes hydrauliques variables, etc.• Le type de boîte de vitesses et de moteur.
2. Déterminez une prise de force qui semble adé-quate à l’aide du point 1 ci-dessus et des fi ches techniques des prises de force.
Les points doivent fournir suffi samment de données pour réduire considérablement le nombre de prises de force possibles. Pour la démultiplication de la prise de force, elle dépend du régime moteur et du débit désiré de la pompe. Une règle générale consiste à choisir la plus grande démultiplication sans dépasser les limites de la pompe hydraulique.
3. Pour consulter le rapport z de la prise de force sélectionnée, reportez-vous aux tableaux intitulés « Récapitulatif des rapports de prise de force (z) » (p. 18-19).
4. Sélectionnez la pompe en calculant la cylindrée requise (Dreq) à l’aide de la formule suivante :
Dreq
= Q × 1000 <=> Q = Dreq
× z × neng
/ 1000 z × n
eng
Reportez-vous aux fi ches techniques sur les pompes hydrauliques afi n de sélectionner la plus petite pompe avec une cylindrée D > D
req.
Ci-après, deux propositions pour choisir une prise de force. Dans la première proposition, la
prise de force doit entraîner une pompe hydraulique. Dans la deuxième proposition, la prise de
force doit entraîner un compresseur, une pompe ou similaire par l’intermédiaire d’un arbre de
transmission. Des exemples de calcul sont donnés à la page 17.
PROCEDURE DE TRAVAIL POUR DETERMINER UNE PRISE DE FORCE
12 • Déterminer une prise de force
13 • Déterminer une prise de force
ENTRAÎNEMENT DE L’ARBRE DE TRANSMISSION
Cette procédure suppose que la prise de force entraîne
un arbre de transmission.
1. Déterminez les conditions de fonctionnement en discutant avec le carrossier et le client concer-nant les points suivants :
• Le besoin de puissance de l’application P (kW).
• Le régime de service du moteur diesel neng
(tr/min).
• La nécessité d’une prise de force dépendante ou
indépendante de l’embrayage.
• Autres exigences comme l’emplacement, la nécessité
d’avoir une double prise de force, deux pompes hydrau-
liques, des pompes à débit variable etc.
• Type de boîte de vitesses ou de moteur.
2. Déterminez une prise de force qui semble adéquate l’aide du point 1 ci-dessus et des fi ches techniques des prises de force.
Les points doivent fournir suffi samment de données
pour réduire considérablement le nombre de prises de
force possibles.
3. Vérifi ez que le couple maximal permis Mperm (Nm) de la prise de force n’est pas dépassé conformément à la formule :
M = P × 9550 < Mperm (z × n
eng)
z étant le rapport de la prise de force. Reportez-vous
aux tableaux intitulés « Rapport de prise de force (z) »
(p. 18-19).
4. Au régime sélectionné, il est essentiel que le moteur fournisse le couple souhaité.
Assurez-vous que le moteur peut fournir le couple M
(Nm) multiplié par le rapport de prise de force z au
régime neng
(tr/min). Si plusieurs prises de force sont
utilisées simultanément, le moteur doit pouvoir fournir le
couple total nécessaire. Il est très important de vérifi er
la capacité de couple de petits moteurs utilisés pour
des applications très exigeantes.
5. Assurez-vous de ne pas dépasser la puissance de sortie maximum autorisée de la prise de force Pperm (kW). Si la puissance de sortie P (kW) est supérieure à
Pperm
(kW), vous devez sélectionner une autre prise
de force adaptée à la puissance de sortie requise.
Le cas échéant, reprenez à partir de l’étape 2 (voir
ci-dessus).
6. Contactez le carrossier concerné lorsque la prise de force a été choisie. Indiquez les carac-téristiques techniques de la prise de force et son emplacement.
14 • Choix de pompe hydraulique
CHOIX DE POMPE HYDRAULIQUE
Si la prise de force est le cœur du camion pour la manutention du chargement, le système
hydraulique correspond aux vaisseaux sanguins de l’ensemble du système. Sans les pompes
adéquates, les réservoirs et les fl exibles, le meilleur rendement possible et une fi abilité opti-
male ne peuvent pas être atteints.
Un système hydraulique comprend, entre autres, la prise de force, l’arbre de transmission, la pompe hydraulique,
le réservoir d’huile hydraulique avec fi ltre, les supports et les fl exibles. Le choix de la pompe est effectué avec le
carrossier.
Il est très important que le carrossier et le vendeur aient des outils exacts pour dimensionner avec précision le
système hydraulique spécifi quement adapté à chaque utilisation.
Sur la page d’accueil des instructions de superstructure Volvo (VBI), un calculateur est disponible pour les systèmes
de pompes/prises de force des camions.
Adresse Internet : http://vbi.truck.volvo.com/ (un mot de passe est nécessaire)
Cliquez sur “Introduction / logiciel nécessaire / Camion Parker calculateur pour régime moteur diesel”.
Utilisez toujours ce calculateur afi n de dimensionner correctement le système hydraulique. Le calculateur indique
le régime moteur maximal permis lorsque la pompe hydraulique est en service.
Les véhicules spécifi és avec une prise de force et une pompe (sauf les pompes à débit variable) auront toujours
un régime moteur maximal (tr/min) pré-réglé d’usine, c’est-à-dire lorsque la prise de force est en service, le régime
moteur maximal ne peut pas être dépassé en accélérant.
• Paramètres des véhicules avec variante UELCEPK, sans module carrossier-constructeur BBM (Body Builder Module) : *
Pompe hydraulique Régime moteur maxi avec pompe en fonctionnement
HPE-F41/-F51/-F61/-F81 2 000 tr/min
HPE-F101 1 700 tr/min
HPE-T53/-T70 1 700 tr/min
HPEM-V45 2 000 tr/min
HPE-V75/-V120 1 700 tr/min
Prise de force avec pompe hydraulique HPE-F41/-F51/-F61/-F81 2 000 tr/min
PTES-F10 1 700 tr/min
HPEM-V45 2 000 tr/min
PTES-V75 1 700 tr/min
* Pour les prises de force montées sur boîte de vitesses avec sortie DIN (PTR-D, PTR-DM, PTRD-D1, etc.)
Aucun régime moteur maxi défi ni.
• Paramètre des véhicules avec variante ELCE-CK et avec module carrossier-constructeur BBM (Body Builder Module) : *
Prise de force avec pompe hydraulique Régime moteur maxi avec prise de force/pompe en fonctionnement
Toutes les prises de force et les pompes 2 500 tr/min
(à l’exception des pompes variables)
Utilisez l’outil VCADS Pro pour modifi er le régime moteur maximum prédéfi ni.
Les données pour dimensionner le système hydraulique ainsi que les instructions de fonctionnement et d’entre-
tien sont toujours fournies avec le véhicule. Une vérifi cation fi nale avant la livraison du carrossier doit toujours être
effectuée conformément aux directives de Volvo Truck Corporation.
POMPE A ENTRAINEMENT DIRECT
Les pompes à entraînement direct sont montées direc-
tement sur la prise de force, conformément à la norme
DIN 5462/ISO 7653. Toutes les pompes peuvent être
montées directement sur la prise de force.
POMPE SIMPLE AVEC ARBRE DE TRANSMISSION
Les pompes hydrauliques peuvent également être en-
traînées par l’intermédiaire d’un arbre de transmission
relié à la prise de force. Le montage s’effectue avec une
bride, conformément à la norme SAE 1300. Toutes les
pompes peuvent être entraînées par l’intermédiaire de
l’arbre de transmission à partir de la prise de force.
POMPE DOUBLE AVEC ARBRE DE TRANSMISSION
Les pompes hydrauliques peuvent également être
entraînées en tandem à l’aide d’un engrenage de
transfert et d’un arbre de transmission connecté à la
prise de force. Ce raccordement s’établit à l’aide d’une
bride conforme à la norme SAE 1400. Les pompes
hydrauliques VP1-45 et VP1-75 peuvent également
être montées en tandem avec un arbre de transmission
unique (arbre traversant). Toutes les pompes peuvent
être entraînées en tandem via un arbre de transmission
à partir de la prise de force.
DOMAINES D’APPLICATION
Chaque type de pompe possède des dimensions, une
cylindrée et une pression nominale différentes afi n de
répondre aux exigences d’un large éventail de domaines
d’application.
Les pages ci-après décrivent brièvement les dif-
férents modèles de pompes disponibles.
15 • Choix de pompe hydraulique
Les types de pompe suivants sont disponibles :
• Pompe à un circuit et débit fi xe• Pompe à deux circuits et débit fi xe• Pompe à débit variable
Les entraînements de pompe suivants sont disponi-
bles:
• Pompe à entraînement direct• Pompe simple avec arbre de transmission• Pompe double avec arbre de transmission
POMPE A UN CIRCUIT
Ce type de pompe hydraulique est conçu pour un sys-
tème avec un seul circuit et un débit fi xe. Cette pompe
se compose d’un seul circuit, du port de refoulement
jusqu’au port d’aspiration. Les pompes hydrauliques F1
Plus sont des pompes à un circuit.
POMPE À DEUX SORTIES
Ce type de pompe hydraulique convient aux systèmes
à deux circuits de volume fi xe. La pompe à deux sorties
inclut deux circuits totalement indépendants l’un de
l’autre et régulés séparément. Elle présente un port
d’aspiration unique et deux ports de sortie distincts.
Exemple de pompe hydraulique à deux sorties : le
modèle F2 Plus.
POMPE A DEBIT VARIABLE
Ce type de pompe hydraulique est conçu pour un
système avec un seul circuit et un débit variable. Les
pompes à débit variable ont, comme les pompes à un
circuit, un seul circuit du port de refoulement au port
d’aspiration, mais avec la différence que le débit est
variable. Un débit variable permet de maintenir un dé-
bit stable, même si le régime moteur varie. La pompe
hydraulique VP1 est une pompe à débit variable.
F2 PLUS, POMPE A DEUX CIRCUITS
F2 Plus est la version à deux circuits de F1Plus. La pompe à deux cir-cuits permet, avec une seule pompe, d’utiliser deux circuits entièrement indépendants l’un de l’autre. L’avantage d’une telle pompe est de pouvoir, avec une certaine construction du système hydraulique, obtenir trois fl ux différents sur le véhicule avec le même régime moteur. La pompe à deux circuits permet de mieux optimiser le système hydraulique, ce qui réduit la consommation d’énergie, le risque de surchauffe et le poids. Ce système simplifi e également le montage et permet des solutions standardisées. Avec une pompe à deux circuits, il est possible d’utiliser deux circuits entièrement indépendants, ce qui augmente la vitesse et la précision. Cette pompe répond également à la nécessité d’avoir un grand débit en même temps qu’un plus petit débit ou deux débits identiques. Toutes les alternatives sont possibles avec une pompe à deux circuits. La pompe permet aussi d’utiliser un de ses circuits en combinaison avec une pression de système élevée pour, plus tard, lorsque le niveau de pression dans le système a baissé, exploiter les deux circuits. Cette solution élimine le risque de surcharge de la prise de force, tout en optimisant le fonctionnement. L’embout d’arbre et la bride de fi xation sont conformes à la norme ISO et adaptés à un montage direct sur la prise de force. La pompe F2 Plus est particulièrement bien adaptée aux grosses grues de détail, aux grues forestières, aux bras hydrauliques, aux bennes en combinaison avec une grue et aux véhicules d’entretien.
16 • Pompes hydrauliques
Pompe VP1-120 à débit variable.
POMPE VP1 À DÉBIT VARIABLE
La pompe VP1 peut être installée directement sur une prise de force montée sur la boîte de vitesses ou sur une prise de force indépendante de l’embrayage sur le volant moteur ou sur le mécanisme de distribution. Le débit variable de la pompe VP1 convient particulièrement aux applica-tions nécessitant un système hydraulique sensible à la charge (grue sur porteur). La pompe alimente le système hydraulique au moment opportun avec le débit approprié. Cela permet de réduire à la fois les besoins en énergie et la production de chaleur. Le système est ainsi plus silencieux et consomme moins d’énergie. Outre sa légèreté et ses dimensions compactes, la pompe VP1 offre un rendement élevé. Elle est fi able, éco-nomique et simple d’installation. La conception de la pompe permet un angle de 20°, d’où une pompe compacte. Les pompes VP1-45 et VP1-75 présentent un arbre traversant qui permet un raccordement tandem à une pompe supplémentaire, par exemple à une pompe F1 à cylindrée fi xe. Les dimensions de ces trois pompes sont compactes. Les essieux et les brides de raccordement sont conformes à la norme ISO.
POMPE F1 PLUS À DÉBIT UNIQUE
La pompe F1 Plus est une version améliorée de la pompe F1. L’angle de fonctionnement des pistons est augmenté de 45° et la pompe présente un nouveau carter de palier. Les pompes de la gamme F1 Plus offrent une fi abilité d’exploitation élevée et leur format compact rend leur installation facile et économique.Cette gamme comporte cinq modèles qui présentent des dimensions identiques d’installation sur la bride de raccordement et sur l’essieu et qui sont conformes à la norme ISO en vigueur.
POMPES HYDRAULIQUES
Pompe F2 à deux sorties pour montage sur moteur.
Pompe F1 Plus à débit unique avec soupape de décharge pour montage sur moteur.
5. Vérifi ez que le régime maximal permis n (tr/min) de la pompe hydraulique n’est pas dépassé.
A l’aide de la formule ;
neng
× z =900 × 1.53 =1377 tr/min
nous pouvons constater que le régime est inférieur
au régime maximal permis de la pompe hydraulique
n = 1700 tr/min (référez-vous aux données de la
pompe). Le régime de la pompe hydraulique n’est donc
pas dépassé.
6. Vérifi ez que le couple maximal permis Mperm (Nm) de la prise de force n’est pas dépassé.
M = D × p = 75 × 250 = 298 Nm 63 63
M = 298 Nm est inférieur au couple maxi. permis Mperm
=
400 Nm (voir la fi che technique de la prise de force). La
prise de force sélectionnée remplit donc les exigences
de couple de l’application. Il est aussi important que
le moteur puisse fournir le couple nécessaire pour le
régime sélectionné. C’est-à-dire que le moteur doit pou-
voir fournir le couple M multiplié par la démultiplication
z de la prise de force au régime neng
. Dans ce cas, le
moteur doit fournir ;
298 × 1,53 =456 Nm, à 900 tr/min.
7. Vérifi ez que la puissance maximale permise Pperm (kW) de la prise de force n’est pas dépas-sée.
P = M× z× neng
× 3.14 = 298× 1.53× 900× 3.14 = 43 kW
30000 30000
Pour PTR-DH, la puissance maximale permise est de 65
kW (voir la fi che technique). La prise de force convient
donc à la prise de puissance de l’application.
8. Conclusion : Les calculs ci-dessus montrent que la prise de force PTR-DH est adéquate avec la pompe à débit variable VP1-75. Indiquez au carrossier concerné la prise force désignée pour le véhicule ainsi que la pompe hydraulique utilisée pour déterminer la prise de force.
CONDITIONS D’UTILISATION
1. Les discussions avec le client et le carrossier aboutissent aux conditions d’utilisation suivan-tes:
• La grue a besoin d’un débit hydraulique Q =95lmin.
• Pression maxi. du système hydraulique p = 250
bars.
• Le client et le carrossier estiment que le régime adé-
quat est de neng
=900 tr/min .
• Une grue forestière est toujours utilisée lorsque le
véhicule est arrêté, il n’est donc pas nécessaire d’avoir
une prise de force indépendante de l’embrayage.
• Le carrossier recommande une pompe hydraulique
montée directement sur la prise de force.
• Une pompe à un circuit avec débit variable est recom-
mandée pour le véhicule.
• Le moteur D13 et la boîte de vitesses V2514.
2. Les conditions d’exploitation ci-dessus indi-quent comment choisir une prise de force adé-quate.
Une prise de force indépendante de l’embrayage n’étant
pas nécessaire, vous pouvez donc sélectionner une
prise de force montée sur la boîte de vitesses. Par
ailleurs, la prise de force doit convenir à une pompe
hydraulique à entraînement direct. En règle générale,
préférez une prise de force ayant un rapport élevé (le
modèle PTR-DH, d’après les fi ches techniques sur les
prises de force).
3. Le tableau à la page suivante ”Démultiplication des prises de force (z)”, montre que la démultipli-cation pour la boîte de vitesses VT2514 en grande vitesse et la prise de force PTR-DH est : z =1,53.
4. Sélectionnez la pompe en fonction de la cylin-drée nécessaire, calculée comme suit :
Dreq
= Q × 1000 95 × 1000
= 69 cm3/tour. z × n
eng 1,53 × 900
Reportez-vous aux fi ches techniques sur les pompes
hydrauliques afi n de sélectionner la plus petite pompe
avec une cylindrée suffi sante, D > Dreq
.
Les fi ches techniques indiquent que le modèle VP1-75
est la plus petite pompe variable répondant à ce critère
(D = 75). Le régime moteur le plus bas pour ce type
d’utilisation est de 900 tr/min.
EXEMPLE DE CALCUL – GRUE FORESTIERE
L’exemple ci-après montre la procédure de travail pour déterminer une prise de force avec une
pompe hydraulique pour un Volvo FH équipé d’une grue forestière.
17 • Exemple de calcul
PTPT-D 1.0PTPT-F 1.0
PRISES DE FORCES ENTRAINEES
PTOF-DIF 1.0PTOF-DIH 1.0
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE POUR POWERTRONIC
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE POUR BOITES
PRISES DE FORCES ENTRAINEES PAR LA BOITE DE VITESSES POUR LES VOLVO FH ET FM
DEMULTIPLICATION DES PRISES DE FORCE (Z) VOLVO FH ET FM
18 • Tableau, démultiplication des prises de force (z) Volvo FH et FM
PTR- PTRD-D FL FH DH DM F D / D1 D2
1 extérieur
2 extérieur
2 extérieur
1 intérieur
V2009 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60V2214 Petite vitesse 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60
Grande vitesse 0.88 0.91 1.53 1.53 1.32 1.62 1.62 1.62 0.75VO2214 Petite vitesse 0.88 0.91 1.53 1.53 1.32 1.62 1.62 1.62 0.75
Grande vitesse 1.10 1.14 1.91 1.91 1.65 2.02 2.02 2.02 0.94V2514 Petite vitesse 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60
Grande vitesse 0.88 0.91 1.53 1.53 1.32 1.62 1.62 1.62 0.75VO2514 Petite vitesse 0.88 0.91 1.53 1.53 1.32 1.62 1.62 1.62 0.75
Grande vitesse 1.10 1.14 1.91 1.91 1.65 2.02 2.02 2.02 0.94V2412IS Petite vitesse 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60
Grande vitesse 0.90 0.93 1.57 1.57 1.35 1.65 1.65 1.65 0.77V2412AT, V2512AT Petite vitesse 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60
Grande vitesse 0.90 0.93 1.57 1.57 1.35 1.65 1.65 1.65 0.77VO2512AT Petite vitesse 0.90 0.93 1.57 1.57 1.35 1.65 1.65 1.65 0.77
Grande vitesse 1.15 1.18 2.00 2.00 1.72 2.10 2.10 2.10 0.98V2814 Petite vitesse 0.70 0.73 1.23 1.23 1.06 1.30 1.30 1.30 0.60
Grande vitesse 0.88 0.91 1.53 1.53 1.32 1.62 1.62 1.62 0.75VO2814 Petite vitesse 0.89 0.92 1.56 1.56 1.34 1.64 1.64 1.64 0.76
Grande vitesse 1.12 1.16 1.96 1.96 1.68 2.06 2.06 2.06 0.95
D9 D12 D13 D16Montée à l�arrière :
PTER-DIN, PTER1300, PTER1400 1,08 - 1,26 1,15Montée sur le côté :
PTES-xxx (F41, F51, F61, F81, F10) - 0,97 - -
SKMD100 SKMDH100 SKMD140MD3060P5 0.93 0.93 1.4MD3560P5 0.93 0.93 1.4
BKT6057 BKHT6057 BKT6091 BKHT6091 BKR8061 BKR8081 BKHR8081 BKR8121 BKHR8121T600A 0.57 0.57 0.84 0.84T600B 0.68 0.68 1.00 1.00T700A 0.57 0.57 0.84 0.84T700B 0.68 0.68 1.00 1.00TO800 0.84 0.84 1.25 1.25R800 0.61 0.81 0.81 1.21 1.21
PRISES DE FORCE INDEPENDANTES DE L’EMBRAYAGE POUR LES FL
PRISES DE FORCE DIRECTES POUR BOÎTES DE VITESSES AUTOMATIQUES
PRISES DE FORCES ENTRAINEES PAR LA BOITE DE VITESSES
DEMULTIPLICATION DES PRISES DE FORCE (Z) VOLVO FL
19 • Tableau, démultiplication des prises de force (z) Volvo FL
KOBL85 KOBLH85T600B 0.85 0.85T700A 0.85 0.85R800 0.85 0.85
2005-11-01 FRA Version 05
Volvo Truck Corporationwww.volvo.com
