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CALCULATEURS HYDRAULIQUES EN LIGNE
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Avertissement:
Ces informations sont données uniquement à titre indicatif. Les calculs de conception
doivent être vérifiés par un ingénieur qualifié qui tiendra compte des données
officielles, des conditions d’utilisation de la machine et bien entendu des
performances de chaque composant hydraulique.
En incluant cette adresse http://parthyd.free.fr/documents-test.htm parmi les
favoris de votre navigateur, vous pourrez choisir sur la page principale ci-après l’un
des programmes de calculs hydrauliques que Parthyd met gracieusement à votre
disposition.
Ensuite sur cette page Il suffit de cliquer une fois sur l’un des 10 liens pour aller à la
page de calcul souhaitée.
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Ci-après vous trouverez pour chaque rubrique de calculs quelques précisions.
1/ Calculs du débit d’une pompe (Q) et de sa cylindrée (Vg) :
Entrez les valeurs connues puis cliquez sur le bouton pour connaître la valeur
recherchée qui s’affichera dans la case résultat.
2000
0.94
188
100
Calcul de Vg
Calcul de Q
Le débit (Q) d’une pompe dépend principalement de sa cylindrée (Vg), de sa
vitesse de rotation (n) et du rendement volumétrique (ηv).
Le rendement volumétrique des pompes est bien entendu inférieur à 1 et doit
s’écrire comme ceci pour un rendement de 94%........0.94 (un point et non pas
une virgule comme séparateur). Le rendement volumétrique des pompes dépend
de leur technologie (pompes à pistons, engrenages, palettes etc..), de la pression,
de la viscosité du fluide et de la vitesse de rotation. Dans des conditions
« normales » d’utilisation, vous pouvez prendre 0.94 de rendement volumétrique
pour les pompes à pistons et 0.88 pour les pompes à engrenages et à palettes.
Pour information, voici un extrait du cours d’hydraulique Parthyd dans lequel sont
traités les rendements des pompes.
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2/ Calculs des puissance (P), débit (Q), pression (p) d’une pompe :
Entrez les 3 valeurs connues puis cliquez sur le bouton pour connaître la valeur
recherchée qui s’affichera dans la case résultat.
188
250
85.14
0.92
85
115.6
La puissance absorbée par une pompe dépend principalement de son débit (voir
en 1/ pour le calcul du débit), de la pression maxi en sortie de pompe et de son
rendement.
Le rendement global d’une pompe résulte de sa technologie (pompes à pistons,
engrenages, palettes etc..), de la pression, de la viscosité du fluide et de la vitesse
de rotation. Dans des conditions « normales » d’utilisation, vous pouvez prendre
0.90 -0.92 comme rendement global pour les pompes à pistons et 0.84 - 0.86 pour
les pompes à engrenages et à palettes. Le rendement global est le produit du
rendement volumétrique (ηv) par le rendement hydromécanique (ηhm).
Exemple : rendement volumétrique 0.96 et rendement hydromécanique 0.94 ; le
rendement global de la pompe est de 0.96*0.94 = 0.90.
En complément, un convertisseur kilowatt > chevaux > kilowatt convertit les valeurs
en fonction de l’unité choisie (1 kW = 1.36 cv)
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3/ Calcul du couple d’entrée (M) en fonction de la puissance (P) et de la vitesse
de rotation (n) :
Entrez les valeurs connues puis cliquez sur le bouton pour connaître la valeur
recherchée qui s’affichera dans la case résultat.
45
1250
343.8
Ce calcul résulte d’une équation de base pour les transmissions mécaniques et
hydrauliques. La puissance étant directement proportionnelle au couple et à la
vitesse de rotation, il suffit d’entrer les deux valeurs connues pour obtenir dans la
case « Résultat » le couple correspondant en cliquant sur le bouton M. L’unité de
couple est exprimée en Newton mètre (Nm).
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4/ Couple (M), Cylindrée (Vg), pression (p), d’un moteur hydraulique :
Entrez les 2 valeurs connues ainsi que le rendement estimé puis cliquez sur le
bouton pour connaître la valeur recherchée qui s’affichera dans la case résultat.
Avec ce calculateur Parthyd vous pouvez déterminer les caractéristiques d’un
moteur hydraulique. Généralement, vous aurez préalablement calculé le couple
maxi utile (voir en 3/).
Le couple dépend de la cylindrée, de la pression et du rendement. Comme pour
les pompes, il y a trois types de rendements (voir ci-dessus en 2/).
Pour les moteurs hydrauliques, les rendements hydromécaniques varient
principalement en fonction de la pression et de la vitesse de rotation.
A des vitesses et pressions moyennes d’utilisation, prenez 0.92 pour les moteurs à
pistons et 0.88 pour les moteurs à engrenages ou à palettes. Attention tout de
même au calcul du couple au démarrage des moteurs hydrauliques et donc du
rendement hydromécanique au démarrage (cas d’entraînements de treuils, roues
de véhicules à transmission hydrostatique par exemple). Les valeurs moyennes des
rendements de couples au démarrage peuvent être de l’ordre de 0.7 à 0.85 pour
les moteurs hydrauliques. Des technologies particulières adaptées à des moteurs
lents à pistons radiaux permettent d’atteindre des rendements au démarrage
supérieurs (0.92 à 0.95).
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5/ Calcul de la vitesse (n) d’un moteur hydraulique :
Entrez les trois valeurs puis cliquez sur le bouton n pour connaître la valeur
recherchée de la vitesse de rotation qui s’affichera dans la case résultat.
La vitesse d’un moteur hydraulique varie en fonction du débit d’entrée, de sa
cylindrée et du rendement volumétrique. Entrez les valeurs de Q et de Vg puis un
rendement volumétrique <1. Comme pour les pompes, le rendement
volumétrique dépend de la technologie (moteurs à pistons, engrenages, palettes
etc..), de la pression, de la viscosité du fluide et de la vitesse de rotation. Dans des
conditions « normales » d’utilisation, vous pouvez prendre 0.92 à 0.96 comme
rendement volumétrique pour les moteurs à pistons et 0.85 à 0.90 pour les moteurs
à engrenages et à palettes.
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6/ Calculs pour la détermination des diamètres intérieurs de tuyauteries (d), vitesse
du fluide (v) et débit (Q) :
Entrez deux valeurs connues puis cliquez sur le bouton de la valeur recherchée
pour connaître la valeur recherchée qui s’affichera dans la case résultat.
L’énergie hydraulique étant transmise par l’intermédiaire de tuyauteries rigides
et/ou flexibles, la détermination des diamètres intérieurs doit être effectuée suivant
des règles bien précises. Il faut en premier lieu considérer le rôle de la tuyauterie
dans le système hydraulique et bien distinguer les tuyauteries basses, moyennes ou
hautes pressions. En effet, plus la pression est élevée, plus nous admettrons des
vitesses linéaires du fluide importantes. Le tableau ci-dessus vous donne des
valeurs acceptables et couramment rencontrées dans les systèmes hydrauliques.
Bien entendu la longueur des tuyauteries a une influence et il faut en tenir compte
par exemple au-delà de 2 mètres pour les aspirations, 10 mètres pour les lignes
retours et 20 mètres pour les lignes pressions.
Un programme de calculs de pertes de charge des tuyauteries est disponible : voir
10/ ci-après.
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7/ Calculs des différents paramètres d’un vérin double effet aux dimensions de
base connues :
Les 6 données de base de votre vérin sont à renseigner et le calculateur Parthyd vous
donne le résultat pour chaque caractéristique en cliquant sur le bouton correspondant. Si
plusieurs vérins identiques sont montés en parallèle, vous pouvez indiquer leur nombre).
Les vérins sont les organes les plus rencontrés parmi les composants des systèmes
hydrauliques. Leur simplicité apparente cache pourtant de nombreux « pièges » tels que
le flambage possible de leur tige, l’effet de multiplication de pression, des frottements
souvent ignorés etc..
Il est donc important d’être conseillé par un expert hydraulicien durant votre étude pour
la sélection des produits. Dans ce programme Parthyd, les rendements de vérins ne sont
pas pris en compte. Généralement le rendement volumétrique est proche de 1
(étanchéité parfaite), mais attention au rendement hydromécanique qui dépend
principalement du frottement des joints d’étanchéité et bien entendu de la qualité
d’usinage des tiges et cylindres.
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8/ Calculs des différents paramètres d’un vérin simple effet :
Dans un premier temps il faut renseigner l’effort maxi à transmettre, le nombre de
vérins et la pression maxi de fonctionnement. A partir de cette étape vous pourrez
obtenir alors les valeurs recherchées.
Si plusieurs vérins identiques sont montés en parallèle, vous pouvez indiquer leur
nombre. Les vérins sont les organes parmi les composants les plus rencontrés dans
les systèmes hydrauliques. Leur simplicité apparente cache pourtant de nombreux
« pièges » tels que le flambage possible de leur tige, l’effet multiplication de
pression, des frottements souvent ignorés etc..
Il est donc important d’être conseillé par un expert hydraulicien durant votre étude pour
la sélection des produits. Dans ce programme Parthyd, les rendements de vérins ne sont
pas pris en compte. Généralement le rendement volumétrique est proche de 1
(étanchéité parfaite), mais attention au rendement hydromécanique qui dépend
principalement du frottement des joints d’étanchéité et bien entendu de la qualité
d’usinage des tiges et cylindres.
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9/ Calculs d‘un orifice de gicleur à paroi mince
Entrez au moins deux valeurs pour calculer la 3ème
Les gicleurs à paroi mince sont des accessoires très pratiques en hydraulique : ils
servent généralement à limiter le débit ou à créer une contre pression. Pour un
fluide hydraulique donné (ici avec une masse spécifique de 0.9 pour l’huile), la
variation du débit pour une pression et un diamètre donnés est négligeable.
Attention aux faibles diamètres (< 0.7 mm) ; il faut s’orienter vers des gicleurs
moins sensibles à la pollution ou alors choisir une autre solution qui est de monter
des gicleurs plus gros en série (Consultez Parthyd en cas de besoin).
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10/ Calculs des pertes de charge dans les tuyauteries
Les pertes de charge (pertes de pression par frottement) sont occasionnées par
des résistances à l’écoulement du débit d’un fluide à l’intérieur des composants
hydrauliques, raccords et tuyauteries hydrauliques.
Ces pertes de pression dépendent principalement :
- de la vitesse d’écoulement du fluide (débit et section de passage)
- de la longueur et de la rugosité de la canalisation ou du point
d’étranglement
- de la masse spécifique du fluide (environ 0.9 pour l’huile hydraulique)
- de la viscosité du fluide
- du type d’écoulement (laminaire ou turbulent)
Le type d’écoulement passe de laminaire à turbulent dans des
conditions définies par un nombre de Reynolds (R=2300)
Laminaire : R<2300
turbulent : R>2300
En conclusion, vous comprendrez que le calcul des pertes de charge est assez
compliqué compte tenu des différentes variables. Aussi, nous vous encourageons
à respecter les recommandations du paragraphe 6/ concernant le choix des
vitesses d’écoulement acceptables du fluide de façon à rester en régime
laminaire dans les tuyauteries . (R<2300)
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toutes suggestions et remarques sont les bienvenues : d’autres calculs seront mis en ligne.
Vous pouvez nous contacter par mail : [email protected] ou utiliser la fiche contact sur notre site
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