Vérification en fonctionnement des caractéristiques des moteurs hydrauliques - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Vérification en fonctionnement des caractéristiques des moteurs hydrauliques

Les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur qui sont mentionnées dans le manuel du fabricant sont celles d'un moteur en bon état.

Elles servent donc de référence pour déterminer l'état d'un moteur.

Au cours de cette étude,

  • vous réaliserez un essai de fonctionnement d'un moteur hydraulique.
  • vous aurez l'occasion de comparer les caractéristiques obtenues avec celles annoncées par le fabricant,
  • vous pourrez ainsi confirmer le bon ou le mauvais état du moteur.
  • vous apprendrez également à mesurer le rendement d'un moteur hydraulique à l'aide d'un banc d'essai.
1. Essais en fonctionnement des moteurs hydrauliques

Les caractéristiques d'un moteur qu'on peut vérifier à l'aide d'un banc d'essai hydraulique sont :

- la vitesse de rotation du moteur en fonction du couple (essai de charge) ;

- le rendement du moteur.

De plus, lors du fonctionnement du moteur, une inspection visuelle est effectuée pour détecter les fuites externes du moteur.

Procédure de démarrage des moteurs hydrauliques :

Avant de mettre en marche un moteur hydraulique, il faut observer les mesures suivantes :

  • Avoir sous la main la fiche de spécifications du moteur à tester.

Cette fiche indique la pression nominale, la vitesse nominale et le couple nominal à respecter. Elle mentionne également le couple développé par le moteur sous différentes conditions de débit, de vitesse et de pression. La fiche de spécifications contient d'autres informations importantes telles l'identification de l'orifice d'admission en fonction du sens de rotation ainsi que la température à laquelle les essais doivent être effectués.

- S'assurer que le carter du moteur est rempli d'huile afin qu'il y ait lubrification des pièces mobiles internes lors du démarrage.

- Gaver le conduit d'admission du moteur.

- S'assurer que le drain est raccordé au réservoir d'huile du circuit.

La majorité des moteurs hydrauliques possèdent un drain pour évacuer l'excédent d'huile du carter du moteur.

- S'assurer que le moteur sera mis en marche sous des conditions de couple et de pression minimales ou, autrement dit, de charge minimale.

Une fois toutes ces mesures respectées, on peut procéder au démarrage du banc d'essai.

2. Réalisation des essais

Pour que les résultats obtenus lors des essais puissent être comparés avec les spécifications fournies par le fabricant, les essais doivent être effectués à la même température que celle prescrite par le fabricant.

Il faut donc procéder au chauffage de l'huile avant de réaliser les différents essais sur un moteur hydraulique.


La viscosité de l'huile varie en fonction de la température. Effectuer un essai à une température différente risque d'influer sur les valeurs obtenues lors de l'essai.

Essai de charge :

Un essai de charge effectué sur un moteur hydraulique consiste à augmenter graduellement la charge sur l'arbre du moteur, et ce, à une vitesse fixe. En augmentant la charge, la différence de pression entre les deux orifices du moteur augmente et le couple fourni par le moteur augmente. Pour chaque valeur du couple, on note la vitesse de rotation du moteur. Ces valeurs sont par la suite comparées avec celles du fabricant.

Il est normal que la vitesse de rotation d'un moteur hydraulique diminue très légèrement avec l'augmentation de la charge. Cependant, un moteur en mauvais état subira une chute de vitesse beaucoup plus importante avec l'augmentation de la charge. Une diminution anormale de la vitesse de rotation est donc un signe de mauvaise étanchéité interne du moteur.

Essai de rendement :

Un essai de rendement effectué sur un moteur hydraulique consiste à évaluer, en pourcentage, la chute de vitesse d'un moteur entre sa condition de fonctionnement à vide, c'est-à-dire sous aucune charge (ou aucune pression), et sa condition de fonctionnement sous pleine charge (ou à pression nominale). Cet essai s'effectue à vitesse nominale.

Par la suite, le rapport de ces deux vitesses permet de calculer le rendement du moteur.

Celui-ci est calculé à l'aide de l'expression suivante :

.

Où :

Voici un exemple de calcul du rendement du moteur :

Problème

A l'aide d'un banc d'essai, on ajuste la vitesse de rotation du moteur pour qu'elle soit équivalente à la vitesse nominale de 500 tr/min sous aucune charge. Par la suite, on augmente graduellement la charge sur l'arbre du moteur pour atteindre la condition de pression nominale. Lorsque cette condition est atteinte, on note une vitesse de 450 tr/min.

Solution

Calculer le rendement (en %)

Pour un moteur hydraulique en bon état, le rendement est de l'ordre de 85 à 95 %. Le moteur de l'exemple précédent serait donc en bon état.

3. Inspection en fonctionnement

Lorsqu'un moteur fonctionne à sa pression et à sa vitesse nominales, c'est la situation idéale pour effectuer une inspection visuelle du moteur. Cette inspection consiste à vérifier l'extérieur du moteur pour détecter la présence de fuites d'huile externes par les joints d'étanchéité ou par les autres parties du moteur.

La présence de fuites externes indique un mauvais état des joints d'étanchéité du moteur.

4. Procédure d'arrêt des moteurs hydrauliques

Avant de procéder à l'arrêt d'un moteur hydraulique:

  1. il faut ramener le moteur à une pression de travail nulle (sans charge),
  2. diminuer graduellement la vitesse de rotation du moteur jusqu'à son arrêt complet.

On peut ensuite arrêter le banc d'essai hydraulique.

En résumé sur la vérification en fonctionnement des caractéristiques des moteurs hydrauliques :

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

• Les essais en fonctionnement permettent de mesurer les performances des moteurs hydrauliques.

• Avant d'effectuer un essai, il faut respecter une procédure de démarrage qui comporte les mesures suivantes :

- avoir sous la main la fiche de spécifications ;

- gaver le carter et le conduit d'admission du moteur ;

- raccorder le conduit d'admission ;

- s'assurer que le moteur sera mis en marche sous des conditions de charge minimale.

• Les essais doivent être effectués à la même température que celle prescrite par le fabricant.

• Un essai de charge consiste à augmenter graduellement la charge sur le moteur, et ce, à une vitesse fixe, puis à mesurer les valeurs du couple et de la vitesse de rotation du moteur.

• Le rendement d'un moteur est calculé à l'aide de l'expression suivante :

.

• Une inspection en fonctionnement s'effectue à pression et vitesse nominales et consiste à vérifier s'il y a présence de fuites externes.

Vous savez maintenant comment effectuer un essai en fonctionnement sur un moteur hydraulique à l'aide d'un banc d'essai. Vous avez pu déterminer si le moteur testé était en bon ou en mauvais état en comparant vos résultats avec ceux fournis par le fabricant.

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