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Mécanique industrielle

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Défaillances et entretien des pompes et des moteurs hydrauliques  
  • 1. Défaillances
  • 2. Entretien des pompes et des...
  • 3. Pompes volumétriques et moteurs...
  • 4. Pompes non volumétriques
  • 5. Étanchéité des pompes et de...
  • Rupture par fatigue d'un arbre...

Les défaillances sont la raison d'être de l'entretien :

Afin de diminuer les risques qu'une pompe ou qu'un moteur hydraulique ne subisse une défaillance, on doit effectuer un entretien régulier de ces équipements.

Au cours de cette étude, vous apprendrez :

           - à détecter les principales causes de défaillance des pompes et des moteurs hydrauliques;

           - les principaux points à vérifier lors de l'entretien de ces équipements.

1. Défaillances

Il arrive très rarement qu'une pompe ou qu'un moteur hydraulique subisse une défaillance partielle ou totale à cause d'un défaut de fabrication.

En effet, lorsqu'un de ces équipements fonctionne mal, cela résulte habituellement de la présence d'un problème ailleurs dans le système.

Dans la réalité, de 90 à 95 % des défaillances subies par ces équipements peuvent être attribuées à une ou à plusieurs des causes suivantes :

       - l'aération ;

      - la cavitation ;

      - la contamination ;

      - une surpression ;

      - une température excessive ;

      - une viscosité inadéquate.

Aération :

La présence de bulles d'air dans un fluide hydraulique s'appelle aération :

  • Elle donne au fluide hydraulique une apparence laiteuse ;
  • Elle entraîne un fonctionnement bruyant de la pompe et un fonctionnement saccadé des composants hydrauliques à cause de la compressibilité de l'air.

L'aération d'un fluide hydraulique est généralement due à l'état défectueux d'un joint d'étanchéité au niveau de l'arbre ou du carter de la pompe hydraulique.

Elle est néfaste pour une pompe hydraulique puisque les bulles d'air aspirées par la pompe subissent une implosion (irruption brutale d'un fluide à l'intérieur d'une enceinte de pression plus faible) lorsqu'elles sont soumises à la pression du système existant du côté du refoulement de la pompe.

  • L'implosion des bulles d'air peut provoquer l'arrachement de particules métalliques sur les pièces de la pompe hydraulique se trouvant à proximité du point d'implosion.
  • Ces implosions entraînent une température locale très élevée.
  • Les particules arrachées deviennent une source de contamination et provoquent l'usure des autres pièces de la pompe ou d'autres composants du circuit.

La figure suivante vous montre une plaque de poussée d'une pompe hydraulique volumétrique ayant subi une usure due à l'aération du fluide.

Plaque de poussée ayant subi une usure due à l'aération du fluide :

Source : Vickers

Cavitation :

La cavitation d'une pompe hydraulique se produit lorsque le fluide n'occupe pas entièrement l'espace disponible à l'intérieur de la pompe.

Le bruit généré par la cavitation d'une pompe est semblable à celui produit par l'aération du fluide.

La cavitation d'une pompe hydraulique est généralement due à :

  • une vitesse de rotation trop élevée,
  • une restriction dans le conduit d'admission de la pompe,
  • un conduit d'admission trop long;
  • un fluide ayant une viscosité trop élevée.

Contamination :

Tout corps étranger se trouvant dans un fluide hydraulique est défini comme étant de la contamination et a un effet important sur les performances des pompes et des moteurs hydrauliques.

Les contaminants peuvent être de :

  • nature liquide,
  • solide,
  • gazeuse.

La plupart des contaminants ont un effet abrasif sur les pièces mobiles internes des pompes et des moteurs hydrauliques, ce qui occasionne une usure prématurée de ces pièces.

La figure suivante vous montre un couvercle de pompe volumétrique à pistons axiaux ayant subi des dommages dus à la présence de contaminants solides.

Dommages causés par la présence de contaminants solides :

Source : Vickers

Surpression :

L'utilisation des pompes et des moteurs hydrauliques dans des conditions de pression dépassant celles prescrites par le fabricant entraîne :

  • des forces extrêmes sur les pièces mobiles internes de ces équipements.

Ces forces peuvent ainsi entraîner des défaillances prématurées sur les pompes et les moteurs hydrauliques.

Température excessive :

Une température de fonctionnement supérieure à celle prescrite par le fabricant affecte la viscosité du fluide hydraulique.

L'aération, la cavitation, la contamination et une surpression sont tous des facteurs qui contribuent à une augmentation de la température.

Une température excessive accélère l'oxydation de l'huile hydraulique, ce qui affecte la viscosité de cette dernière.

La figure suivante vous montre la couronne d'une pompe volumétrique à palettes ayant subi une température excessive.

Défaillance causée par une température excessive :

Vickers

Dans ce cas particulier, vous remarquerez :

  • que la couronne est noircie,
  • la température fut telle que les chanfreins de certaines palettes et la surface interne de la couronne ont fondu.

 

Viscosité inadéquate :

La viscosité d'un fluide est définie comme étant la résistance de ce fluide à l'écoulement.

Plus la viscosité d'un fluide est élevée, plus ce dernier s'écoule lentement.

Par exemple, de l'huile hydraulique a une viscosité plus élevée que l'eau.

L'utilisation d'un fluide ayant une viscosité supérieure à celle recommandée par le fabricant peut entraîner la cavitation d'une pompe hydraulique.

Une viscosité trop élevée peut survenir dans des conditions d'utilisation à basse température puisque la viscosité d'un fluide augmente en fonction de la diminution de la température.

L'utilisation d'un fluide ayant une viscosité inférieure à celle prescrite par le fabricant peut entraîner :

  • des fuites internes ou externes,
  • une augmentation de l'usure des pièces mobiles internes,
  • une augmentation de la température de fonctionnement.
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