Calculer la vitesse, le couple et la puissance du moteur hydraulique.
Un moteur hydraulique convertit le débit de fluide sous pression en couple rotatif, entraînant des convoyeurs, des malaxeurs, des tarières et des roues de traction. Ce calculateur détermine le couple de sortie, la vitesse de rotation et le débit d'entrée requis à partir du cylindrée, de la pression de service et de la vitesse cible, en tenant compte des rendements mécanique et volumétrique qui séparent les performances idéales des résultats sur le terrain. C'est l'outil de dimensionnement complémentaire au calculateur de débit de pompe.
Le couple théorique T = (P × D) / (2π) où P est la pression différentielle aux bornes du moteur et D est le cylindrée par tour. En unités américaines, T (lb·in) = P (psi) × D (in³/tr) / (2π) ; en SI, T (N·m) = P (bar) × D (cm³/tr) × 0,01592. La vitesse de rotation N = (Q × η_v) / D, Q étant en L/min ou GPM et N en tr/min. Le rendement mécanique (0,85–0,95 pour les moteurs à engrenages, 0,92–0,97 pour les moteurs à pistons) réduit le couple réel, tandis que le rendement volumétrique diminue la vitesse d'arbre de 3 à 10 % à la pression nominale. Le débit d'entrée requis à une vitesse cible est Q = (N × D) / η_v. Vérifiez toujours les exigences de drainage du fabricant pour les moteurs à drain de carter — un débit de drain dépassant 5 % du débit nominal peut indiquer une usure des joints.
Un ingénieur en manutention concevant un entraînement de convoyeur à rouleaux à 50 tr/min et 600 lb·in de couple sélectionne un moteur à engrenages de 7,5 in³/tr et vérifie qu'une alimentation à 2 500 psi fournit le couple avec 10 % de réserve.
Un technicien de procédé dimensionnant un entraînement d'agitateur à 120 tr/min a besoin de 250 N·m de couple au démarrage ; le calculateur sélectionne un moteur de 100 cm³/tr à 175 bar avec 92 % de rendement mécanique pour assurer la charge de démarrage dans le cas le plus défavorable.
Un intégrateur véhicule vérifiant la vitesse maximale d'un entraînement hydrostatique de roue saisit le débit de la pompe, le cylindrée du moteur et le rapport du réducteur de pont, puis confirme que la vitesse d'arbre calculée produit la vitesse au sol cible à pleine charge.
Les moteurs à engrenages sont économiques et tolèrent bien les contaminations, mais leur rendement est plus faible (~85 %). Les moteurs à palettes offrent un couple plus régulier et un rendement de 88 à 92 %. Les moteurs à pistons atteignent 92 à 97 % de rendement et supportent les pressions les plus élevées, mais à un coût supérieur.
Le rendement volumétrique diminue avec la montée en pression à mesure que les fuites internes augmentent — un moteur à engrenages typique passe de 95 % à 1 000 psi à 88 % à 3 000 psi. Dimensionnez toujours à la pression de service maximale pour des prédictions de vitesse précises.
Les moteurs à pistons axiaux en ligne et en barillet nécessitent des conduites de drain de carter vers le réservoir pour évacuer les fuites internes. Les moteurs à engrenages et à palettes n'en ont généralement pas besoin. Consultez la fiche technique du fabricant — faire fonctionner un moteur à pistons sans drain peut détruire les joints d'arbre.