Types de moteurs hydrauliques expliqués :choisir entre des systèmes en boucle ouverte et fermée

Dans le domaine des systèmes hydrauliques, le choix entre une configuration en boucle ouverte et en boucle fermée marque une décision fondamentale qui façonne l'efficacité, la fonctionnalité et les performances de diverses applications mécaniques.

Comprendre les distinctions entre ces deux types de systèmes hydrauliques est essentiel pour prendre des décisions éclairées lors de la sélection de la configuration hydraulique la plus adaptée à vos besoins spécifiques. Plongeons dans le monde des circuits hydrauliques, en explorant les différences, les avantages et les applications des configurations en boucle ouverte et en boucle fermée.

Système en boucle ouverte

Dans les systèmes hydrauliques en boucle ouverte, la pompe hydraulique, son moteur et les connexions d'entrée et de retour de l'actionneur renvoient tous au même réservoir de fluide hydraulique. Le fluide circule entre le réservoir et l'actionneur. Une soupape de décharge ou une autre soupape de commande de régulation de pression dirige le débit vers l'actionneur avant que le fluide utilisé ne soit recyclé dans le conteneur de stockage.

Le principal avantage d’un circuit hydraulique en boucle ouverte est son faible prix. C'est plus efficace et plus rentable que les alternatives qui nécessitent un circuit fermé mais qui nécessiteraient un équipement plus complexe et plus de puissance. En raison du nombre réduit de pièces, les circuits en boucle ouverte sont également plus faciles à entretenir et à analyser.

Cependant, les circuits hydrauliques en boucle ouverte sont moins efficaces que ceux en boucle fermée. Étant donné que le fluide ne circule pas en boucle fermée, le remplissage du réservoir peut prendre un certain temps, ce qui peut entraîner une production de chaleur inefficace et une diminution de l'efficacité. Le volume du réservoir doit également être adéquat pour un refroidissement suffisant.

Les machines lourdes utilisent généralement des systèmes hydrauliques en boucle ouverte en raison de leur simplicité et de leur faible coût. Les systèmes qui fonctionnent à des pressions plus basses, notamment les turbines, les échangeurs de chaleur et les grues, bénéficient le plus des systèmes de contrôle en boucle ouverte.

Système en boucle fermée

Les applications mobiles qui nécessitent beaucoup de puissance sous haute pression, telles que les chargeuses compactes et les réfrigérateurs, utilisent des circuits hydrauliques en boucle fermée. Ces systèmes éliminent complètement le besoin d'un réservoir de stockage en acheminant le fluide directement de la pompe au moteur avant de retourner à la pompe via une série de vannes, de filtres et d'accumulateurs. Cette conception réduit la complexité globale, le coût et la masse du système.

La pompe primaire dans les systèmes en boucle fermée est généralement une pompe à cylindrée fixe avec une capacité d'environ 15 % seulement de celle de la pompe primaire d'un système en boucle ouverte. En plus du réservoir d'huile inférieur, cela contribue à réduire la taille et le coût du système.

Les utilisations précises du contrôle de mouvement, telles que celles requises dans les équipements et machines mobiles et les processus de fabrication automatisés, sont parfaitement adaptées aux circuits en boucle fermée. Les systèmes en boucle fermée sont autonomes et peuvent être utilisés dans des configurations plus compactes que les systèmes en boucle ouverte, car ils éliminent le besoin de dispositifs de contrôle externes tels que des vannes pour réguler le débit de fluide.

Dans un système hydraulique en boucle fermée, la pression appliquée du fluide hydraulique (souvent de l'huile hydraulique) entraîne le moteur. La pompe principale régule la pression et le débit du fluide de l'ensemble du système et peut modifier le sens de rotation du moteur en dirigeant le fluide via l'un des deux ports.

Les systèmes hydrauliques en boucle fermée sont difficiles à évaluer et coûteux à réparer en raison de leur dépendance à l’égard d’un contrôle précis. Ces systèmes nécessitent également une filtration du fluide hydraulique à des pressions élevées pour protéger le moteur et les autres pièces de la contamination.

Conclusion

Le circuit idéal pour un système hydraulique varie en fonction de la conception du système et des objectifs prévus. Les systèmes en boucle fermée conviennent aux moteurs d'entraînement de roues et de chenilles sur les machines mobiles et les équipements mobiles en raison de leur légèreté et de leur précision. En revanche, les systèmes en boucle ouverte sont idéaux pour les systèmes qui reposent sur des cylindres ou des rotateurs en raison de leur durabilité.

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