Huiles hydraulique

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Huiles hydrauliques :

Le choix et l’entretien du fluide hydraulique à un effet important sur la durée de vie du système. Tout comme les composants matériels d’un système hydraulique, le fluide hydraulique doit être choisi sur la base de ses caractéristiques et propriétés pour accomplir la tâche désirée.

huile hydraulique
huile hydraulique

Les fluides sont pratiquement incompressibles. Par conséquent, les fluides peuvent transmettre une puissance instantanée dans un circuit hydraulique. Par exemple, l’huile hydraulique à base de pétrole se comprime d’environ 1% pour chaque tranche de 2000 psi.

Par conséquent, l’huile hydraulique à base de pétrole peut maintenir un volume constant sous haute pression.

L’huile hydraulique à base de pétrole est le fluide de base le plus utilisée dans l’élaboration de la plupart des huiles hydrauliques.

Les fonctions primaires des fluides hydrauliques sont :

  • Transmission de puissance
  • Lubrification
  • Etanchéité
  • Refroidissement

Transmission de puissance :

Puisque les fluides hydrauliques sont pratiquement incompressibles, une fois que le circuit hydraulique est rempli de fluide il peut instantanément transmettre la puissance d’une section à l’autre. Cependant, ceci ne signifie pas que tous les fluides hydrauliques sont égaux et transmettra la puissance avec la même efficacité. Le choix correct du fluide hydraulique dépend de l’application et des conditions de fonctionnement.

Lubrification :

Le fluide hydraulique doit lubrifier les pièces mobiles du circuit hydraulique. Les composants tournants ou coulissants doivent pouvoir fonctionner sans toucher d’autres surfaces. Le fluide hydraulique doit maintenir une couche mince (filme) entre les deux surfaces pour empêcher le frottement, la chaleur, et l’usure.

Etanchéité :

Beaucoup d’éléments hydrauliques sont conçus pour utiliser le fluide hydraulique au lieu des joints mécaniques dans le composant. La viscosité du fluide aide à déterminer sa capacité de fonctionner comme joint d’étanchéité.

Refroidissement :

Le circuit hydraulique dégage de la chaleur pendant qu’il transfère l’énergie mécanique en énergie hydraulique et de l’énergie hydraulique de nouveau à l’énergie mécanique. Puisque le fluide se déplace à travers tout le circuit, la chaleur se transfert à partir des composants les plus chauds aux composants les plus froids. Le fluide envoie la chaleur au réservoir ou aux refroidisseurs qui sont conçus pour maintenir la température des liquides dans les limites de conception.

D’autres propriétés prévues du fluide hydraulique sont : la prévention de la rouille et la corrosion sur des pièces en métal, la résistance à écumer (moussage) et à l’oxydation, la capacité de séparer l’air, l’eau, et autres polluants du fluide, et la capacité à maintenir la stabilité sur un éventail des températures.

La Viscosité :

La viscosité est la mesure de la résistance à l’écoulement d’un fluide à une température spécifique. Un fluide qui coule facilement a une basse viscosité. Un fluide qui ne coule pas facilement a une grande viscosité.

Viscosité des huiles hydraulique
Viscosité des huiles hydraulique

La viscosité d’un fluide est affectée par la température. Quand un fluide devient plus chaud, la viscosité du fluide devient plus basse. De même, quand un fluide se refroidit, la viscosité augmente. L’huile hydraulique végétale est un très bon exemple de la façon dont la viscosité change avec un changement de la température. Lorsque l’huile hydraulique végétale est très froide, l’huile hydraulique végétale s’épaissit et devient très lent à verser. Lorsque l’huile hydraulique végétale est chauffée, elle devient plus mince et se verse plus facilement.

L’outil le plus connu pour mesurer la viscosité est le Viscosimètre de Saybolt (la dernière figure). Le Viscosimètre de Saybolt a été inventé et baptisé par George Saybolt.

L’unité de mesure du Viscosimètre de Saybolt est le : Universal Saybolt second (SUS). À l’original, le viscosimètre est un récipient de fluide qui a été chauffé à une température spécifique. Quand la température a été atteinte, un robinet (orifice) a été ouvert et le fluide a coulé hors du récipient et dans des flacons de 60 ml. Un chronomètre a été utilisé pour mesurer le temps où il a pris pour remplir le flacon. La viscosité a été enregistrée comme le nombre de secondes où le flacon a pris pour être rempli à une température donnée. Si un fluide, une fois chauffé à une température de 75°F, prenait 115 secondes pour remplir le flacon, sa viscosité était de115 SUS à 75°F. Si le même fluide était chauffé à 100°F et prenait 90 secondes pour remplir le flacon, sa viscosité serait de 90 SUS à 100°F.

Indice de viscosité :

L’indice de viscosité (VI) est la mesure du changement d’épaisseur d’un fluide en fonction de la variation de la température. Si la consistance d’un fluide reste relativement la même au cours des températures variables, le fluide a un grand indice de viscosité (VI). Si un fluide devient épais à basse température et très mince à haute température, le fluide a une faible indice de viscosité (VI). Dans la plupart des systèmes hydrauliques, les fluides avec un grand indice de viscosité (VI) sont souhaitables aux fluides avec un faible indice de viscosité (VI).

Huile hydraulique à base de pétrole :

Toute huile hydraulique à base de pétrole devient légère lorsque la température augmente et s’épaissit lorsque la température diminue. Si la viscosité est très faible, il peut y avoir une fuite excessive à travers les joints. Si la viscosité est trop grande, il peut en résulter une opération lente et cela nécessite une puissance supplémentaire pour pousser l’huile hydraulique à travers le système. La viscosité d’huile hydraulique à base de pétrole est exprimée par les numéros de société des ingénieries automobile (SAE) : 5W, 10W, 20W,

30W, 40W, etc. Plus le nombre est petit, meilleur sera  l’écoulement d’huile hydraulique à basses températures. Plus le nombre est grand, plus visqueux sera l’huile et s’adaptera le plus à des températures élevées.

Huiles synthétiques :

Les huiles hydrauliques synthétiques sont conçues selon des procédés qui réagissent chimiquement avec les matières d’une composition spécifique afin de produire un composé ayant des propriétés prévues et prévisible. Les huiles hydrauliques synthétiques sont spécifiquement mélangées pour les services extrêmes à la fois pour les hautes et basses températures.

Fluides résistants au feu :

Il existe trois types de fluides résistants au feu: eau -glycols, des émulsions eau-huile, et fluides synthétiques.

Les fluides d’Eau-glycol contiennent entre 35% à 50% de l’eau (l’eau inhibe la combustion) ; glycol (synthèse chimique similaire à certains antigels), et un agent épaississant de l’eau. Des additifs sont ajoutés pour améliorer la lubrification et pour empêcher la rouille, la corrosion, et l’écumage (moussage). Les Fluides eau-glycol sont plus lourds que l’huile et peuvent provoquer une cavitation de la pompe à haute vitesse.

Ces fluides peuvent réagir avec certains métaux et joints et ne peuvent être utilisés avec certains types de peintures.

L’émulsion huile-eau est le moins chère des fluides résistants au feu.

Une quantité similaire (40%) de l’eau est utilisée comme dans les fluides eau-glycol pour inhiber la combustion. L’émulsion eau-huile peut être employée dans les systèmes typiques d’huile hydrauliques.

Les additifs peuvent être ajoutés pour empêcher la rouille et l’écumage.

Certaines conditions peuvent exiger que les fluides synthétiques soient employés pour répondre à des exigences spécifiques Les fluides synthétiques résistants au feu sont moins inflammable que l’huile hydraulique et plus appropriés pour utilisation dans des zones de haute pression et haute température.

Beaucoup de fluides résistants au feu réagissent aux joints de polyuréthane et peuvent exiger que des joints spéciaux soient utilisés avec ces fluides.

La durée de vie d’huile hydraulique :

L’huile hydraulique ne s’use jamais. L’utilisation de filtres pour éliminer les particules solides et de certains produits chimiques augmente la durée de vie utile de l’huile hydraulique. Cependant, par la suite l’huile hydraulique deviendra tellement contaminée qu’elle devra être remplacée. Dans les machines de construction, l’huile hydraulique est remplacée à des intervalles de temps réguliers.

Les contaminants dans l’huile hydraulique peuvent également être utilisés comme indicateurs d’usure et de problèmes potentiels.

Image source: Carsten ten Brink, Oil drum compositions.

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