GUIDE TECHNIQUE

Comment dimensionner un groupe hydraulique en fonction du cycle de service de la machine

Établissez un cycle de fonctionnement pression-débit avant de choisir un groupe hydraulique, une pompe, un moteur, un réservoir et un refroidisseur pour une machine sur mesure.

Comment dimensionner un groupe hydraulique en fonction du cycle de service de la machine
Établissez un cycle de fonctionnement pression-débit avant de choisir un groupe hydraulique, une pompe, un moteur, un réservoir et un refroidisseur pour une machine sur mesure.

Le choix d'un groupe hydraulique (HPU) doit se faire en fonction des tâches que la machine effectue au fil du temps, et non en se basant uniquement sur une pression nominale ou une puissance nominale du moteur. La pression est liée à la force, le débit à la vitesse de l'actionneur, et leur combinaison détermine la puissance hydraulique à chaque étape. Les phases de retour, de maintien et de ralenti peuvent modifier de manière significative la régulation de la pompe, la charge du moteur et le dégagement de chaleur.

Décrivez un cycle de fonctionnement complet

Pour chaque étape, notez la force ou le couple requis pour l'actionneur, la course, la durée du déplacement, la pression prévue, le débit, la durée et la fréquence. Précisez les fonctions d'accélération, d'abaissement, de maintien en position et d'urgence. Si plusieurs actionneurs peuvent se déplacer simultanément, identifiez ces exigences simultanées. C'est pour cette raison que l'assistant de dimensionnement des groupes hydrauliques de Bosch Rexroth utilise un cycle de charge pression/débit en fonction du temps.

Réaliser une première estimation de la puissance hydraulique

Pour obtenir une première estimation approximative, la puissance hydraulique en kilowatts correspond à la pression en bars multipliée par le débit en litres par minute, le tout divisé par 600. Par exemple, une pression de 160 bars à un débit de 60 L/min représente environ 16 kW de puissance hydraulique. Il ne s'agit pas ici d'une puissance nominale de moteur électrique : les pertes au niveau de la pompe et de la transmission, les conditions de démarrage, les marges de surcharge et le cycle de fonctionnement réel doivent également être pris en compte. Ne multipliez pas un pic de pression d'une phase par un pic de débit d'une autre phase pour considérer ce résultat comme le point de fonctionnement normal.

Choisir des mesures d'accompagnement face à l'évolution de la demande

Une pompe à cylindrée fixe fonctionnant via une soupape de décharge pendant de longues périodes de faible demande peut transformer l'énergie d'entrée en chaleur. Selon la machine, une pompe à compensation de pression, un variateur de vitesse, un accumulateur ou plusieurs groupes de pompes peuvent mieux s'adapter au cycle. Chaque option a une incidence sur le coût, la réactivité et la facilité d'entretien. Tout accumulateur nécessite en outre une étude spécifique de l'application et des aspects de sécurité ; il ne s'agit pas d'une solution générique permettant de réduire la taille du moteur.

Vérifier le niveau d'huile et le chauffage séparément

La capacité du réservoir ne peut pas être déterminée uniquement en fonction du débit de la pompe. Il faut également tenir compte des variations de volume des cylindres, de la désaération de l'huile, de la dilatation thermique, de l'accès pour la maintenance et du système de retour choisi. Estimez les pertes continues et intermittentes au niveau de la pompe, des vannes et de la tuyauterie, puis vérifiez si le réservoir et le refroidisseur sont capables d'évacuer cette chaleur à la température ambiante maximale prévue. Le refroidisseur doit être choisi en fonction de la charge thermique estimée, et non de la puissance hydraulique de sortie maximale.

Envoyez ces informations à un fournisseur de HPU

  • Un tableau des cycles de service par phase indiquant la pression, le débit, la durée et le nombre de cycles par heure.
  • Dimensions des actionneurs, mouvements simultanés et précision de commande souhaitée.
  • Type de fluide, niveau de propreté visé, température ambiante et disponibilité de l'eau de refroidissement.
  • Alimentation électrique, espace d'installation, contraintes en matière de bruit et exigences en matière de maintenance.

Notre systèmes hydrauliques offshore Cette page illustre le type d'unité intégrée qui nécessite cet examen au niveau du système. Le précédent Guide HPU sur les appels d'offres propose une liste de contrôle complémentaire destinée aux acheteurs. La sélection finale nécessite une étude technique complète au niveau des circuits et des composants.

Références techniques : Assistant de dimensionnement et de sélection Bosch Rexroth; Guide de calcul pour le catalogue des refroidisseurs Parker. La couverture est une illustration conceptuelle.

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