Qu’est-ce qu’un moteur hydraulique ?
Un moteur hydraulique est un dispositif qui utilise l’énergie hydraulique pour générer une force de rotation.
L’énergie hydraulique est essentiellement fournie par une pompe de même type ou un dispositif similaire. De nombreux produits sont conçus pour permettre une rotation inverse en changeant la direction de l’huile.
Le volume est faible par rapport à la puissance et des conceptions compactes sont possibles. Comme l’huile ne fait que s’écouler, la structure est simple et peut être réduite. De plus, comme de grandes forces peuvent être produites avec un petit volume, ces moteurs sont utilisés dans des situations où de grandes forces sont nécessaires.
De plus, la plupart des pièces constitutives sont en métal et peuvent être utilisées dans des endroits où les températures, l’humidité et les niveaux de poussière sont élevés. Ces moteurs sont donc souvent utilisés dans les machines de construction lourdes et peuvent également l’être sous l’eau. Leur structure simple les rend faciles à réparer en cas de panne.
Utilisations des moteurs hydrauliques
Les moteurs hydrauliques sont utilisés dans une grande variété d’applications. En voici quelques exemples :
1. Les machines de construction
Les moteurs hydrauliques sont utilisés comme source d’entraînement dans les machines de construction telles que les bulldozers et les grues à chevrons. Ces machines effectuent des tâches lourdes telles que l’excavation du sol ou le transport de matériaux de construction. Les moteurs hydrauliques génèrent un couple et une puissance élevés, ce qui améliore leur efficacité de travail.
2. Les machines agricoles
Dans l’industrie agricole, les moteurs hydrauliques sont souvent utilisés pour actionner des machines telles que les tracteurs et les moissonneuses-batteuses. Dans les tracteurs, les moteurs hydrauliques sont utilisés pour entraîner des accessoires tels que les cultivateurs et les remorques. Dans les moissonneuses-batteuses, les moteurs hydrauliques sont également importants dans les opérations de récolte pour entraîner les mécanismes de moissonnage et de décorticage du grain.
3. Les avions et navires
Les moteurs hydrauliques légers et à couple élevé sont souvent utilisés dans les avions et les navires. Dans les avions, ces moteurs peuvent être utilisés pour entraîner le déploiement et la rétraction des volets d’ailes et du train d’atterrissage.
Dans les navires, les moteurs hydrauliques sont également utilisés pour contrôler les gouvernails et alimenter les grues. Les gouvernails des navires nécessitent des forces importantes et un contrôle précis, pour lesquels les moteurs hydrauliques sont les mieux adaptés.
Principe des moteurs hydrauliques
Les moteurs hydrauliques sont des dispositifs qui convertissent l’énergie de pression d’un liquide en force mécanique de rotation. Le moteur hydraulique est alimenté en huile par une pompe ou un convertisseur de pression. L’huile fournie crée les forces hydrodynamiques nécessaires au moteur hydraulique.
Les moteurs hydrauliques ont des composants internes. Les plus courants sont les pistons, les engrenages et les rotors. Ces composants sont chargés de recevoir le flux de fluide et de générer la force de rotation.
Lorsque le moteur hydraulique est alimenté en fluide, celui-ci est sous pression. Cette pression entraîne les composants de fonctionnement et génère une force de rotation. Le mécanisme de fonctionnement spécifique dépend alors du type de moteur hydraulique. Toutefois en général, la pression pousse souvent les pistons et fait tourner les engrenages.
Types de moteurs hydrauliques
Les moteurs hydrauliques comprennent les moteurs à pistons, à engrenages et à palettes.
1. Les moteurs à piston
Il s’agit d’un dispositif qui génère une force de rotation au moyen d’un piston situé à l’intérieur. La pression du liquide provoque un mouvement de va-et-vient du piston, qui est converti en force de rotation par un mécanisme interne. En raison de leur rendement et de leur couple de sortie élevés, ils sont parfois utilisés dans des systèmes hydrauliques de grande capacité.
2. Les moteurs à engrenages
Ce dispositif génère une force de rotation au moyen d’engrenages disposés à l’intérieur. L’engrenage est mis en rotation par la pression hydraulique et la puissance de rotation est obtenue à partir de l’arbre de sortie. Ils ont une structure compacte et simple et peuvent tourner à des vitesses élevées.
3. Les moteurs à palettes
Ce dispositif génère une force de rotation au moyen d’une roue interne. Cette dernière est mise en rotation par la pression du liquide et tourne à partir de l’arbre de sortie. Il se caractérise par sa durabilité et son fonctionnement silencieux.
Autres informations sur les moteurs hydrauliques
La vitesse de rotation des moteurs hydrauliques
La vitesse de rotation d’un moteur hydraulique est déterminée par le débit d’huile le traversant, le volume de poussée et le rendement volumétrique. Le débit d’huile est fixé par l’unité hydraulique, tandis que les deux autres peuvent l’être à partir des caractéristiques du moteur.
La formule est la suivante : le débit d’huile multiplié par le rendement volumétrique et divisé par le volume de déplacement. Si le débit est connu, la vitesse requise peut être substituée et les caractéristiques du moteur hydraulique calculées. Si le moteur hydraulique est connu, l’unité hydraulique est sélectionnée en calculant le débit qui satisfait la vitesse requise.
En plus de la vitesse de rotation, le couple de sortie du moteur hydraulique doit également être calculé. La formule est la différence de pression à l’entrée/sortie multipliée par le volume de poussée et le rendement mécanique et divisée par 2π.
La différence de pression à l’entrée/sortie est déterminée par les spécifications de l’unité hydraulique, tandis que les deux autres sont déterminées par les caractéristiques du moteur.