En tant qu’instructeur et consultant en hydraulique, j’ai rencontré des milliers de personnes dont le travail consiste, au moins en partie, à entretenir et à réparer des systèmes hydrauliques. Le nombre de dépanneurs hydrauliques que j’ai rencontrés, cependant, se compte sur les doigts d’une main.
Pour la plupart, j’ai rencontré beaucoup d’excellents changeurs de pièces hydrauliques. Ce sont des gens qui ont travaillé sur et autour des systèmes hydrauliques pendant si longtemps qu’ils savent que le changement d’une pièce spécifique corrige généralement un certain problème. Ils peuvent ou non savoir exactement pourquoi, mais ils savent par expérience que le remplacement de cette pièce corrige le problème.
Maintenant, je ne veux pas dire cela de manière péjorative. Quelqu’un avec ce niveau d’expérience est précieux, mais ce n’est pas du dépannage, c’est du changement de pièces. Cela fonctionne bien chaque fois que le changement d’une pièce corrige effectivement le problème.
Le problème vient quand un changeur de pièces change une pièce et que cela ne règle pas le problème. Que pensez-vous que la prochaine action du changeur de pièces puisse être ? Si vous avez dit « changer quelque chose d’autre », vous auriez raison.
Il arrive fréquemment que le processus de changement de pièces se poursuive jusqu’à ce qu’une des deux choses suivantes se produise : soit la machine est réparée, et tout le monde se réjouit, soit le système est mis dans un état tel que quelqu’un doit être appelé.
Bien souvent, ce quelqu’un, c’est moi. S’il est possible de réparer le système de cette façon, il est également possible d’ajouter un problème ou deux chaque fois que l’on remplace un composant qui n’était pas mauvais. Habituellement, au moment où l’on m’appelle à l’aide, une quantité considérable de pièces a été changée, et ce qui a commencé comme quelque chose de simple peut avoir progressé en plusieurs problèmes qui peuvent prendre beaucoup de temps à diagnostiquer.
Dans ce schéma, une pompe hydraulique à déplacement fixe
est représentée par un cercle,
avec une tête de flèche remplie indiquant la sortie du liquide.
Pression ou débit?
Si je devais choisir un seul concept qui empêche la plupart des changeurs de pièces de devenir des dépanneurs, ce serait l’incapacité à comprendre la différence entre pression et débit. Il n’est pas rare d’entendre ces termes utilisés de manière interchangeable, comme s’ils étaient synonymes. Ce n’est pas le cas. J’entends souvent la plainte selon laquelle une pompe ne fournit pas autant de pression qu’elle le devrait, ce qui implique que la pompe est censée fournir de la pression.
Une hypothèse courante est que si la pression est faible, la pompe doit être mauvaise. Ce n’est pas le cas. La pompe ne pompe pas de la pression. La pompe délivre un débit. L’unique fonction de la pompe est de prendre du fluide d’un endroit et de le mettre ailleurs. La pression est le résultat de la résistance à l’écoulement. Dans nos cours de formation, nous utilisons le schéma simple présenté ci-dessus pour expliquer ce concept.
Une pompe à cylindrée fixe est le type le plus simple de pompe hydraulique. Elle est mise en rotation par un moteur primaire, généralement un moteur d’entraînement électrique ou, dans les équipements mobiles, le même moteur qui déplace la machine. Le débit est déterminé par la cylindrée et la vitesse du moteur d’entraînement. Par « déplacement », j’entends la quantité de fluide délivrée pour chaque rotation complète de la pompe.
Sur les systèmes industriels typiques, la pompe tourne à une vitesse constante et délivre donc une quantité constante de débit. Lorsque la pompe est mise en marche, l’huile est déplacée du réservoir vers le système. Plus le débit est élevé, plus l’actionneur se déplace rapidement.
Si vous tracez le débit de la pompe, vous atteignez un « T » dans la ligne. Chaque fois que vous suivez le flux sur un schéma et que vous arrivez à une division de la ligne, vous devez suivre le flux dans les deux sens pour déterminer le chemin de moindre résistance. Le fluide hydraulique emprunte toujours le chemin de moindre résistance. I
Si vous suivez le flux vers la gauche, vous rencontrez un symbole de soupape de décharge. La soupape de décharge est représentée par un seul carré avec une flèche indiquant la direction de l’écoulement. Remarquez que la flèche ne touche pas l’orifice d’entrée ou de sortie. Cela signifie que la soupape de décharge est normalement fermée et qu’elle bloque le débit.
La ligne en « zigzag » au bas de la soupape de décharge symbolise un ressort. Une bonne façon de penser à une soupape de sûreté dans un schéma est de penser au ressort qui pousse la flèche vers le haut, loin des orifices, la maintenant fermée. Cela signifie que, pour ouvrir la soupape, quelque chose doit pousser vers le bas sur la flèche plus fort que le ressort ne pousse vers le haut.
En outre, notez la ligne pointillée. Dans les schémas hydrauliques, une ligne en pointillé représente généralement un chemin d’écoulement un peu plus petit que celui d’une ligne pleine, typiquement une ligne de drainage ou une ligne pilote. Celle qui figure sur le schéma de gauche est une ligne pilote connectée immédiatement en amont de la vanne. Quelle que soit la pression présente dans la ligne principale, elle sera présente dans la ligne pilote.
Pour en revenir au ressort, remarquez la flèche diagonale. Dans les symboles schématiques, une flèche diagonale signifie que son composant connexe est variable ou réglable. Dans ce cas, la soupape de décharge a un ressort réglable et a été ajustée de sorte qu’une pression de 500 livres par pouce carré (psi) développera une force suffisante pour comprimer le ressort et ouvrir la soupape de décharge. La résistance dans cette direction est donc de 500 psi.
Lorsque la pompe est mise en marche, le chemin de
moindre résistance est vers le tambour et non à travers la soupape de décharge.
En suivant le flux vers la droite, vous rencontrez un symbole pour une vanne manuelle. Il peut s’agir d’une vanne à bille, d’un robinet-vanne, d’une vanne papillon, etc. La vanne peut être ouverte ou fermée. La notation indique qu’elle est ouverte, il n’y a donc pas de résistance dans cette direction.
La ligne se termine dans un tambour ouvert. Lorsque la pompe est mise en marche, comme le montre le schéma de gauche, le chemin de moindre résistance dans ce cas est vers le tambour, et non à travers la soupape de décharge. La lecture de la pression sur le manomètre est de 0 psi.
Il est clair que la raison pour laquelle le manomètre lit si bas est qu’il n’y a pas de résistance dans le système. Cependant, j’ai vu de nombreuses pompes remplacées pour aucune autre raison que parce que la pression dans le système était faible. Au fil des ans, j’ai reçu de nombreux appels téléphoniques qui commençaient par « J’ai changé la pompe, mais ma pression est toujours basse. Que dois-je chercher d’autre ? »
En fait, un problème de pression dans un système hydraulique est rarement dû à la pompe. C’est presque toujours un autre composant défectueux du système. La pompe ne devrait jamais être le premier composant à essayer mais plutôt votre dernier recours lorsqu’un problème de pression existe. Dans l’exemple montré, le remplacement de la pompe donnerait exactement le même résultat.
Ce schéma montre une
vanne manuelle fermée, qui bloque le flux vers le tambour.
Dans le schéma de gauche, la vanne manuelle a été fermée, bloquant le flux vers le tambour. La seule voie d’écoulement restante passe par la soupape de décharge. Pour que le fluide passe par la soupape de décharge, il faut surmonter une résistance de 500 psi. Une fois que la pression atteint 500 psi, le débit est délivré par la soupape de décharge et retourne au réservoir.
En de nombreuses occasions, j’ai entendu des remarques telles que : « Ma pompe débite 1 500 psi. » Cela illustre l’idée fausse que la pression prend naissance à la pompe.
Comme vous pouvez le voir, ce qui est lu sur le manomètre n’est pas la pression que la pompe émet, mais plutôt la quantité de résistance actuellement surmontée dans le système. Sans une solide compréhension de ce concept, il est impossible de devenir un dépanneur.
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Jack Weeks est instructeur en hydraulique et consultant pour GPM Hydraulic Consulting. Depuis 1997, il a formé des milliers d’électriciens et de mécaniciens aux méthodes de dépannage hydraulique. Jack a…
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