Éviter les pertes de pression dans les systèmes hydrauliques

Découvrez comment éviter les pertes de pression dans votre système hydraulique en utilisant le raccord rapide correct. Apprenez à sélectionner le bon.

Un élément clé de tous les systèmes hydraulique sont les raccords servant à connecter les tuyaux, tuyaux de retour, conduites de succion, canalisations et tubes aux réservoirs, accumulateurs, soupapes de sûreté, pompes à huile, clapets anti-retours, valves de régulation, cylindres hydrauliques, filtres à huile hydrauliques, étriers, pistons, pompes volumétriques, crépines et actionneurs.

Quand les connexions du système hydraulique n’ont jamais besoin d’être retirées, les composants peuvent être intégrée de façon fixe dans les lignes par soudure, brassage tendre ou brasage, pour une jointure tuyau/conduite robuste. Mais c’est une solution rarement envisageable, puisque les systèmes hydrauliques requièrent inévitablement la déconnexion de ces raccords hydrauliques à des fins de maintenance et de réparation. Les embouts et raccords rapides sont les raccords hydrauliques préférés pour les points de connexion qui nécessitent de fréquentes déconnexions. Les raccords rapides contribuent à une connexion et déconnexion plus simples des tuyaux et lignes hydrauliques sans recours à des outils, pour une maintenance et des réparations sur site aussi faciles que possible (sans perte de fluide hydraulique ou sans laisser entrer de contaminants ou d’air dans le système).

Les raccords rapides hydrauliques sont proposés dans toute une série de types de corps, comme le très populaire design ISO 16028. Même si beaucoup de raccords hydrauliques se ressemblent, leurs conceptions intérieures diffèrent énormément. La conception des raccords rapides se base sur les exigences de paramètres spécifiques de chaque système hydraulique, telles que pression (en tenant compte des pics de pression potentiels), les températures à l’intérieur du système hydraulique, les températures ambiantes, les débits, la viscosité de l’huile et l’environnement général. Les raccords rapides contiennent différents joints, pistons et bagues, qui existent en diverses variantes, chacune étant plus adaptée que les autres pour différents environnement/applications.

Il existe de multiples bénéfices à l’intégration de raccords rapides à un système hydraulique, mais ils peuvent aussi avoir un impact négatif si leur taille n’est pas adaptée au débit des tuyaux, conduites et équipements composant le reste du système. Avec les tuyaux et les conduites, il y a un lien direct entre diamètre du conduit (DI), longueur de la ligne, débit et chute de pression. Lors du choix d’un raccord rapide, se contenter d’adapter la taille du raccord au diamètre du tuyau n’est pas suffisant et peut entraîner des chutes de pression dans l’ensemble du système hydraulique. C’ est en partie dû aux différents composants internes mentionnés ci-dessus. La conception des éléments intérieurs des raccords rapides diffère, ce qui implique que la manière dont le fluide hydraulique entre en contact avec les parois, les joints, les pistons à l’intérieur des raccords diffère aussi.

La taille et le trajet de la voie empruntée par le fluide hydraulique à l’intérieur d’un raccord rapide déterminent le niveau de perte d’énergie/de pression. Plus le trajet de transit du fluide est étroit, sinueux et indirect, plus le risque de perte de pression est grand. Quand vous sélectionnez le raccord rapide adapté à votre dispositif ou système hydraulique, il est donc recommandé de tenir compte des caractéristiques suivantes : débits, pression statique de service, pression d’éclatement, vitesse d’écoulement à l’entrée, viscosité cinématique du fluide et densité du fluide hydraulique. Pour certains systèmes hydrauliques, le fabricant de raccords rapides peut devoir fournir des informations supplémentaires pour aider à calculer/comptabiliser les flux laminaires, les flux turbulents, les pertes par frottement, pour l’évaluation du fluide idéal et/ou du fluide réel. .

Il existe deux grandes catégories de calculs de perte de pression ou perte de charge totale d’un système hydraulique :

• Perte de charge majeure : Perte de pression induite par le frottement dans les conduits droits.
• Perte de charge mineure : Perte de pression induite par le frottement et les restrictions causées par les accessoires hydrauliques, valves, angles à 90, coudes, angles en T et raccords rapides.

Bien qu’on parle de « perte de charge mineure », la perte de pression due aux débits restreints au passage des raccords rapides et accessoires hydrauliques peut être supérieure à celle résultant du frottement dans les tuyaux et conduites. Ces pertes de pression mineures sont généralement provoquées par des flux secondaires à l’intérieur des raccords et des valves, du fait des courbures et circonvolutions du fluide. Tout comme la perte de pression dans les conduites droites liées aux frottement à l’intérieur des tubes, les pertes de charge mineures sont environ proportionnelles aux débits du système hydraulique.

S’agissant du calcul des pertes de charge mineures, la définition correcte du coefficient de perte permet d’intégrer facilement ces valeurs de perte de charge mineure dans l’équation de Darcy-Weisback. D’autre facteurs pouvant influencer la perte de pression liée aux raccords rapides et accessoires sont la taille des composants, le nombre Reynolds et la proximité et la quantité d’accessoires, les virages et les rayons relatifs aux tubes et tuyaux droits en amont et en aval. On peut préférer d’autres méthodes de calcul selon le type et la viscosité du fluide concerné. Parmi ces méthodes de calcul de perte de pression, on citera l’équation de Hazen-Williams, la formule de Swamee et Jain, l’équation de Bernoulli et la méthode de Blevins.

Les raccords hydrauliques sous-dimensionnés ou restreignant d’une quelconque façon le débit/la pression peuvent induire pertes de pression et surchauffe du système. Le choix de votre raccord rapide peut vous sembler une priorité moindre, mais il peut avoir des effets importants sur l’ensemble du système hydraulique. Alignez les spécifications de vos raccords rapides aux exigences du système pour aider à maximiser le débit, optimiser la performance et allonger la durée de vie de votre système hydraulique et de ses composants.