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Les rendements dans les systèmes hydrauliques

La conjoncture économique actuelle incite les professionnels de l’industrie à rentabiliser leur matériel hydraulique au maximum afin de maintenir des coûts de production décents et pallier à la concurrence. L’optimisation des rendements hydrauliques constitue un facteur clé de la réussite économique d’une entreprise. Nous allons aujourd’hui aborder ce sujet en détail. Entrepreneurs amateurs ou aguerris, par ici les profits !

Les types de rendements dans les systèmes hydrauliques

Il s’agit avant toute chose de définir la notion de rendement dans le domaine de l’hydraulique. Contrairement à ce que pourrait laisser penser le terme, les rendements ne correspondent pas à un gain mais à une perte. Ils évoquent la perte d’énergie entre ce qui est absorbé et ce qui est restitué. On distinguera deux types de rendements.

Le rendement volumétrique. Ce terme correspond aux fuites subies par un composant traversé par un débit.

Pour calculer le rendement volumétrique d’un élément du système hydraulique, on considérera la différence entre la quantité de fluide absorbée par le composant et la quantité refoulée par ce dernier. La différence entre le débit absorbé et le débit refoulé représentera les fuites de fluide, qui ne pourront être injectées dans le fonctionnement des machines concernées.

Par exemple, dans le cas d’une pompe qui aspire 200 litres par minute et refoule 196 litres à la sortie, on calculera le rendement comme suit : 196 / 200 * 100 = 98. La pompe a donc un rendement de 98%.

Le rendement volumétrique est un élément naturel du système hydraulique, tant qu’il ne dépasse pas un certain plafond. Il est donc nécessaire de le prendre en compte avant de calculer le débit nécessaire pour atteindre la vitesse mécanique désirée, sous peine d’obtenir des résultats discordants.

Notons également deux facteurs qui peuvent accroître la perte de fluides :

  • La pollution des fluides utilisés. Les opérateurs peuvent pallier à cet inconvénient par une évaluation régulière de la qualité des fluides. Si l’impact de cette pollution devient trop important sur la qualité et la quantité de la production, une opération de maintenance curative s’imposera.
  • Le rendement volumétrique évoluera en fonction des niveaux de température et de pression. L’opérateur devra donc calculer ses rendements en fonction de ces facteurs.

Deuxième grande catégorie, le rendement mécanique correspond aux pertes causées par les frottements générés à travers le fonctionnement des composants. Le rendement mécanique évoluera avec la température et la vitesse d’entrainement du mécanisme.

Comment améliorer les rendements d’un système hydraulique ?

La principale variante, lorsqu’on se penche sur le rendement hydraulique, est la viscosité du fluide et ses propriétés lubrifiantes. En toute logique, les pertes mécaniques sont proportionnelles à la viscosité du fluide. Un liquide plus visqueux implique naturellement un frottement plus important. Alors, doit-on opter pour une viscosité plus faible ?

Oui… Et non. Un fluide moins visqueux amoindrirait les pertes mécaniques d’une part, mais augmenterait d’autre part les pertes volumétriques. Comme on peut s’en douter, une lubrification excessive faciliterait les fuites.

Il s’agit donc de trouver le bon ratio lubrification/viscosité en fonction de l’installation envisagée. Quel débit et quelle pression souhaite-t-on exercer ? Forts de plusieurs siècles de perfectionnement, les professionnels des systèmes hydrauliques ont atteint un certain niveau d’excellence. Ainsi, il existe des huiles pour chaque type d’installation et chaque volume de production.

Certains additifs peuvent en outre venir équilibrer notre ratio lubrification/viscosité, afin de vous assurer un rendement optimal.

En résumé, les pertes sont inévitables dans un système hydraulique, mais il ne tient qu’à vous de les minimiser avec les bons calculs et de bons produits !