Types de moteurs hydrauliques expliqués : Choisir entre systèmes à boucle ouverte et fermée

Dans le domaine des systèmes hydrauliques, le choix entre une configuration à boucle ouverte et une configuration à boucle fermée marque une décision fondamentale qui façonne l'efficacité, la fonctionnalité et la performance 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, avantages et applications des configurations à boucle ouverte et fermée.

Système à boucle ouverte

Dans les systèmes hydrauliques à boucle ouverte, la pompe hydraulique, son moteur et les connexions d'entrée et de retour de l'actionneur mènent toutes vers le même réservoir de fluide hydraulique. Le fluide circule entre le réservoir et l'actionneur. Une soupape de décharge ou une autre vanne de contrôle de pression dirige le flux vers l'actionneur avant que le fluide usé ne soit recyclé dans le contenant de stockage.

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

Cependant, les circuits hydrauliques à boucle ouverte sont moins efficaces que ceux à boucle fermée. Puisque le fluide ne circule pas en boucle fermée, il peut falloir un certain temps pour remplir le réservoir, 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 couramment des systèmes hydrauliques à boucle ouverte en raison de leur simplicité et faible coût. Les systèmes fonctionnant à basses pressions, y compris les turbines, échangeurs de chaleur et grues, bénéficient le plus des systèmes de contrôle à boucle ouverte.

Système à boucle fermée

Les applications mobiles nécessitant beaucoup de puissance sous haute pression, telles que les chargeuses compactes et les réfrigérateurs, utilisent des circuits hydrauliques à boucle fermée. Ces systèmes éliminent 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, filtres et accumulateurs. Ce design diminue la complexité globale, le coût et la masse du système.

La pompe principale dans les systèmes à boucle fermée est généralement une pompe à déplacement fixe avec une capacité d'environ 15 % de celle de la pompe principale d'un système à boucle ouverte. En plus du réservoir d'huile plus petit, cela contribue à la taille et au coût réduits du système.

Les utilisations de contrôle de mouvement précis, telles que celles requises dans les équipements et machines mobiles et les processus de fabrication automatisés, sont idéalement adaptées aux circuits à boucle fermée. Les systèmes à boucle fermée sont auto-suffisants et peuvent être utilisés dans des configurations plus compactes que les systèmes à boucle ouverte car ils éliminent le besoin de dispositifs de contrôle externes comme les vannes pour réguler le flux de fluide.

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

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

En résumé

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

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