Utilisation appropriée des manuels du fabricant - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Utilisation appropriée des manuels du fabricant

Les manuels du fabricant contiennent une foule d'informations sur les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur hydraulique.

Ils sont de précieux outils lorsque vient le moment de choisir un type de moteur en particulier.

De plus, en consultant les manuels du fabricant, il est possible de retracer les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur à partir de la plaque signalétique de ce dernier.

Au cours de cette étude, vous apprendrez :

  • à utiliser correctement les manuels du fabricant,
  • et compléterez des fiches de spécifications de moteurs hydrauliques.
1. Collecte d'informations des moteurs hydrauliques

Les manuels des fabricants renferment généralement toutes les informations pertinentes concernant les caractéristiques de fonctionnement de leurs moteurs.

Les informations normalement contenues dans le manuel du fabricant d'un moteur hydraulique concernent :

- le couple ;

- la vitesse de rotation ;

- la pression différentielle ;

- la cylindrée ;

- le débit à fournir au moteur ;

- le rendement ;

- la puissance de sortie ;

- le type d'accouplement de l'arbre ;

- le type de filet des orifices et la disposition des orifices ;

- le type de flasque ;

- les dimensions du moteur ;

- la signification du numéro de la plaque signalétique.

Toutes ces informations sont présentées sous forme :

  • de tableaux,
  • de graphiques,
  • de schémas ,
  • tout simplement de textes.

Il est également possible d'obtenir de l'information à partir du numéro de modèle.

Tableaux des moteurs hydrauliques :

Le couple d'un moteur dépend de :

- la cylindrée du moteur ;

- la vitesse de rotation du moteur ;

- la différence de pression entre l'orifice d'admission et celui de refoulement ;

- la viscosité du fluide alimentant le moteur.

Pour ces raisons, on trouve dans les manuels ces informations regroupées dans un même tableau. La figure suivante vous présente l'exemple d'un tableau contenant de l'information sur le couple en fonction des paramètres.

Tableau - Couple d'un moteur de 73,74 cm3/tr de cylindrée :

Source : Parker

En examinant ce tableau, vous pouvez constater que ce moteur a :

  • une cylindrée de 73,74 cm3/tr.
  • fournit un couple de 26,56 N · m sous une chute de pression du fluide de 55,2 bars,
  • à une vitesse de 869 tr/min.

Le débit nécessaire pour alimenter le moteur dans ces conditions est alors de 75,7 l/min.

  • Si la chute de pression entre les orifices du moteur double en passant à 110,4 bars,
  • le couple fourni par ce même moteur passe alors à 90,64 N · m.
  • le débit requis par le moteur demeure le même, soit 75,7 l/min,
  • la vitesse de rotation diminue très légèrement en passant de 869 tr/min à 860 tr/min.

Si le débit fourni au moteur diminue de moitié en passant à 37,85 l/min, vous remarquerez que pour une même différence de pression de 110,4 bars, le couple fourni par le moteur est de 106,24 N · m, tandis que la vitesse de rotation chute à 472 tr/min.

Donc, en observant ce tableau, on s'aperçoit que le couple dépend directement de la pression existant entre les deux orifices du moteur.

 Le couple théorique est calculé à l'aide de l'expression suivante : 

.

Le couple fourni par un moteur dépend aussi de la cylindrée du moteur. La figure ci-après vous présente un autre tableau concernant un moteur du même fabricant, mais d'une cylindrée de 173,70 cm3/tr. Vous remarquerez que le couple fourni par ce moteur est toujours supérieur à celui de la figure ci-dessus dans les mêmes conditions et que la vitesse permise est plus faible.

La comparaison des figures si-dessus et ci-après fait ressortir la notion de différence entre :

- un moteur à haute vitesse à faible couple (HSLT) ;

- un moteur à basse vitesse à couple élevé (LSHT).

Tableau - Couple d'un moteur de 173,70 cm3/tr de cylindrée :

Source : Parker

La zone ombragée des figures ci-dessus représente les zones de couple intermittent et de vitesse intermittente. On doit toujours éviter d'utiliser un moteur dans ces plages de couple, de vitesse et de pression afin d'assurer une durée de vie acceptable du moteur.

Selon le fabricant, le couple d'un moteur peut être présenté sous diverses formes. La figureci-après vous montre une manière différente de présenter le couple d'un moteur.

Tableau - Couple d'un moteur :

En examinant ce tableau, vous remarquerez que le moteur n° MFB5 a une cylindrée de 10,50 cm3/tr. Le débit que ce moteur requiert est de 18,9 l/min pour une vitesse minimale de 1 800 tr/min et de 37,2 l/min pour sa vitesse nominale de 3 600 tr/min. Une différence de pression de 103,5 bars crée un couple de 17,3 N · m, tandis qu'une pression nominale de 207 bars génère un couple de 37,2 N · m.

Graphiques des moteurs hydrauliques :

On trouve plusieurs types de graphiques dans les manuels des fabricants.

Par exemple des graphiques :

  • sur le couple en fonction de la vitesse,
  • sur le débit en fonction de la vitesse,
  • et sur la puissance mécanique (ou de sortie du moteur) en fonction de la vitesse.

Vous pouvez voir à la figure suivante ces trois types de graphiques.

Graphiques du couple, du débit et de la puissance en fonction de la vitesse :

Vickers

En vous reportant à cette figure, vous verrez, par exemple, que le moteur portant le n° 35M115 fournit :

  • un couple de 258 N · m à 2 400 tr/min,
  • requiert 320 l/min à 2 400 tr/min,
  • et fournit une puissance de sortie/vitesse de l'arbre de 62 kW à 2 400 tr/min.

Un autre type de graphique figure ci-après fréquemment rencontré dans les manuels est celui :

  • du couple fourni par un moteur en fonction de la vitesse et de la différence de pression.
  • de la puissance mécanique de sortie,
  • rendement volumétrique du moteur sont indiqués.

Graphique des performances d'un moteur :

Pour connaître la façon d'utiliser ce type de tableau, reportez-vous à l'exemple suivant.

Ce tableau indique que le moteur fournit :

un couple approximatif 297,22 N · m sous une différence de pression de 103 bars à une vitesse de 300 tr/min.

Dans ces conditions, le rendement volumétrique est de 88 % et la puissance mécanique de sortie est d'environ 9,3 kW (12,6 CV).

Schémas des moteurs hydrauliques :

On trouve des schémas de moteurs dans les manuels des fabricants.

Ces schémas donnent les mesures dimensionnelles des moteurs. Cette information peut s'avérer très importante lorsqu'on dispose d'un espace restreint pour installer un moteur.

De plus, les schémas donnent des informations sur l'identification des orifices d'admission et de refoulement du moteur en fonction du sens de rotation, sur leur positionnement ainsi que sur la grosseur et le type de filet.

On y retrouve également de l'information sur le type d'accouplement de l'arbre ainsi que sur le type de flasque servant au montage du moteur.

La figure ci-dessous vous montre des schémas types qu'on peut trouver dans le manuel d'un fabricant.

Schémas types d'un moteur hydraulique :

Source : Parker

La figure suivante vous présente des exemples de schémas concernant le type d'accouplement de l'arbre du moteur.

Schémas types d'accouplement de l'arbre du moteur :

Parker

Texte des moteurs hydrauliques :

Plusieurs informations très importantes figurent également sous forme de texte dans les manuels. Selon le fabricant, on peut retrouver des informations telles que :

- des recommandations sur l'accouplement du moteur à la charge ;

- la filtration à respecter ;

- le fluide hydraulique à utiliser ;

- le poids du moteur ;

- le sens de rotation du moteur en fonction de l'admission du moteur ;

- les accessoires disponibles ;

- les précautions lors du démarrage.

Numéro de modèle des moteurs hydrauliques :

Le numéro de modèle apparaissant sur la plaque signalétique d'un moteur permet d'obtenir une foule d'informations concernant les caractéristiques de fonctionnement de ce dernier.

La figure suivante vous montre un exemple de numéro de modèle avec sa signification.

  • Il s'agit d'un moteur à engrenage interne orbital de marque Parker.

Signification du numéro de modèle d'un moteur Parker :

Source : Parker

En observant les données inscrites sur cette figure, on peut connaître les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur de marque Parker dont, par exemple, le numéro de modèle est 040 - 054 - ASCR1.

En décomposant ce numéro de modèle, on obtient les informations suivantes :

  •  04 : moteur de la série 04
  •  0 : type d'arbre de 25,4 mm de diamètre à clavette longitudinale
  •  05411 : cylindrée de 88,5 cm3/tr
  •  A : flasque avant à deux vis SAE A
  •  : filets des orifices de 22,2 mm 14 UNF SAE à joint torique
  •  : drain externe du carter
  •  R1 : limiteur de pression intégré ajustable jusqu'à 241 bars, pré-ajusté à 120 bars.

Notez: Chaque fabricant établit son propre code relatif à la signification du numéro de modèle de ses moteurs. Il faut donc toujours s'assurer d'avoir le manuel qui correspond au moteur qu'on a entre les mains.

Fiche de spécifications des moteurs hydrauliques :

Une fiche de spécifications est une fiche sur laquelle les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur apparaissent d'un seul coup d'œil. Elle est construite à partir des manuels du fabricant.

Cette fiche permet :

  • de planifier un travail d'installation ou de réparation,
  • de comparer les résultats obtenus lors d'un essai avec les caractéristiques du fabricant, pour ainsi conclure au bon ou au mauvais état d'un moteur.

La figure ci-dessous vous présente un exemple de fiche de spécifications d'un moteur hydraulique, tandis que la figure ci-après montre une fiche de spécifications complétée.

Exemple de fiche de spécifications d'un moteur hydraulique :

Fiche de spécifications complétée :

2. En résumé sur l'utilisation appropriée des manuels du fabricant

A la suite de cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

- Les manuels du fabricant contiennent des informations très importantes qui sont présentées sous forme de tableaux, de graphiques, de schémas ou tout simplement de textes.

- Puisque le couple d'un moteur dépend de la cylindrée, de la différence de pression entre l'orifice d'admission et de refoulement, de la viscosité du fluide et de la vitesse de rotation du moteur, ces informations sont regroupées dans les manuels des fabricants dans un même tableau.

- On doit toujours éviter d'utiliser un moteur hydraulique à des conditions de fonctionnement dépassant les valeurs nominales du couple, de la pression ou de la vitesse, et ce, afin d'assurer une durée de vie acceptable du moteur.

- Le numéro de modèle du fabricant, qui apparaît sur la plaque signalétique d'un moteur, permet d'obtenir plusieurs caractéristiques de fonctionnement de ce dernier.

- Chaque fabricant établit son propre code relatif à la signification du numéro de modèle de ses moteurs.

- Une fiche de spécifications est une fiche sur laquelle les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur apparaissent d'un seul coup d'œil.

- Une fiche de spécifications sert à planifier un travail d'installation ou de réparation. Elle permet également de comparer les résultats obtenus lors d'un essai avec les caractéristiques du fabricant, pour ainsi conclure au bon ou au mauvais état d'un moteur.

Vous savez maintenant comment utiliser les manuels du fabricant pour y retracer les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur.

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