Calcul hydraulique

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Ce formulaire propose les formules de bases des calculs hydrauliques, principalement oléohydraulique. Force, puissance et débit sont les éléments principaux. Les pertes en charge et les rendements hydrauliques sont les éléments les plus complexes à définir. Actuellement, ils sont souvent déterminés par ordinateur ou abaque sans que ces formules soient indispensables à l'utilisateur.

Force d'un vérin[modifier | modifier le code]

F = p \cdot S

  • F : force en newtons (kg ⋅ m ⋅ s−2)
  • p : pression en pascals (N ⋅ m−2 ou kg ⋅ m−1 ⋅ s−2)
  • S : section en mètres carrés (m2)

Pour la section S, exprimée en fonction diamètre du cylindre :

S = \frac{\pi \; d^2}{4}

S = section en mètres carrés

d : diamètre du cylindre, en mètres

Puissance d'une pompe[modifier | modifier le code]

P_h = \Delta p \cdot Q

  • Δp : différence de pression (exprimée en Pascal) entre l'aspiration et le refoulement
  • Q : débit volumique (exprimé en m3/s)
  • Ph : puissance hydraulique W (exprimée en watt)

Pour calculer la puissance mécanique absorbée par la pompe, il faut ajouter à la puissance hydraulique les pertes dues au rendement. Le rendement dépend de la technologie de la pompe utilisée et de la pression d'utilisation ainsi que des caractéristiques du fluide (viscosité, température, etc).

Couple moteur[modifier | modifier le code]

C = \frac{716\cdot P}{N}

  • N : vitesse en tr/min.
  • C : couple en m·daN (mètre-décanewton)
  • P : puissance en ch (chevaux-vapeur)

ou selon les unités du SI,

 P = C \cdot \Omega

  • \Omega : vitesse de rotation en rad/s
  • C : couple en N·m (newton-mètre)
  • P : puissance en watt

C = \frac{CY\cdot p}{628}

  • CY : cylindrée en cm3/tr
  • p : pression en bar
  • C : couple en m·daN

Conversion[modifier | modifier le code]

  • bar = 14,50377 psi
  • L = 0,2199692 gallon impérial (0,2645 gallon US)
  • cm = 0,3937008 po
  • kW = 1,36 ch
  • ch = 736 watts (0,736 kW)
  • ch = 632 kcal/h
  • kW = 861 kcal/h

Calcul de cylindrée de pompe à engrenages[modifier | modifier le code]

profondeur de denture * épaisseur (largeur) de denture * entraxe entre les 2 pignons * 3,14 = cylindrée

Pour éviter les erreurs toutes les dimensions seront en cm et donneront une cylindrée approximative en cm3/tr

Calcul de tuyauterie[modifier | modifier le code]

Appelé en pratique par les hydrauliciens, calcul de perte en charge ou calcul de \Delta P. Les calcul sont complexes, il faut faire appel aux formules de Bernoulli ou Torricelli, ainsi qu'au nombre de Reynolds.

Pour ne pas se tromper avec des formules complexes et pour gagner du temps, en pratique les hydrauliciens utilisent des abaques.

On constate souvent en pneumatique ou basse pression hydraulique, que si on augmente la pression, la vitesse du récepteur augmente. En hydraulique et en pneumatique, c'est la même chose, la pression fait varier la force et le débit fait varier la vitesse.

Le petit détail qui change tout, c'est la perte en charge (\Delta P) ; cela est dû au diamètre de tuyauterie qui freine le débit. Si on augmente la pression, il est plus facile de vaincre le freinage dû à la tuyauterie. Plus la pression du circuit est basse, plus les pertes en charge ont de l'effet.

Articles connexes[modifier | modifier le code]