“ L'hydraulique, la force vitale des machines modernes. ” Les systèmes hydrauliques sont omniprésents. Qu'il s'agisse de petits outils ou de grosses machines, le système hydraulique s'impose comme le choix privilégié. Contrairement à un système électrique ou mécanique, un système hydraulique permet d'obtenir une force de levage importante malgré un encombrement réduit. Les flexibles hydrauliques haute pression constituent un élément essentiel de ces systèmes.
Les flexibles hydrauliques haute pression sont également appelés « flexibles de puissance ». Ils sont généralement disponibles dans une grande variété de tailles et de matériaux. En matière de normes de dimensionnement, vous avez le choix entre les normes ISO, SAE et EN. De plus, en ce qui concerne les matériaux, trois options s’offrent à vous : le caoutchouc, le plastique et le PTFE. Mais ce n’est pas tout. En ce qui concerne les types de caoutchouc, les choix sont encore nombreux. Il est donc essentiel de choisir le bon type. Nous espérons que cet article vous aidera à choisir le tuyau hydraulique haute pression adapté à votre application.
Qu'est-ce qu'un système hydraulique ?
Un système hydraulique utilise un fluide pour transférer de l'énergie et effectuer diverses tâches. Lorsque la pompe fait circuler le fluide, elle génère une pression dans le système. Cette pression est transmise par les flexibles et les conduites au moteur hydraulique ou au vérin.
Le moteur transforme cette énergie hydraulique en mouvement rotatif. Dans les usines de fabrication, cette technique est souvent utilisée dans de nombreuses machines-outils. Le vérin, quant à lui, transforme la puissance hydraulique en mouvement linéaire. On retrouve fréquemment cette technique dans les machines et les véhicules lourds.
Au cours de ce processus, des vannes de régulation contrôlent le débit et la direction du fluide. Cela permet de contrôler le système avec précision.
Présentation générale des composants du système hydraulique
Un système d'entraînement hydraulique comprend plusieurs composants. L'ensemble de ces composants est communément appelé “ circuit hydraulique ”. Au sein de ce système, chaque élément est indispensable.
Les pompes hydrauliques constituent la première partie, et la plus importante. On les considère souvent comme le cœur des systèmes hydrauliques. Leur rôle principal est de produire de la puissance hydraulique. Pour ce faire, la pompe achemine le fluide de travail d’un composant à un autre. C’est ainsi que la pompe transforme l’énergie mécanique en puissance hydraulique.
Dans les applications concrètes, on trouve différents types de pompes hydrauliques. Parmi celles-ci, on peut citer notamment les pompes à engrenages, les pompes à pistons et les pompes à rotor.
Viennent ensuite les flexibles hydrauliques. Leur fonction principale est de transporter le fluide de transmission et de relier d'autres composants. Ils doivent pouvoir se plier et résister à des contraintes importantes. On les appelle aussi “ flexibles de puissance ”. Ils sont fabriqués à partir de divers matériaux. Le caoutchouc, le plastique et le PTFE comptent parmi les matériaux les plus courants. Nous aborderons ces derniers dans les sections suivantes.
L'huile hydraulique, les accumulateurs hydrauliques, les vannes et les commutateurs constituent d'autres composants essentiels.
Les moteurs hydrauliques génèrent un mouvement de rotation à l'aide de la puissance hydraulique. Ils sont très répandus dans de nombreuses usines de fabrication. En revanche, les petits outils, comme les appareils de fixation automatisés, sont souvent actionnés par un système pneumatique.
Les composants des vérins hydrauliques génèrent un mouvement linéaire grâce à la force hydraulique. Cette technique est couramment utilisée dans les systèmes de commande des machines ou des véhicules lourds.
Pourquoi privilégier le système hydraulique ?
Les systèmes hydrauliques sont privilégiés pour plusieurs raisons. Premièrement, ils offrent une puissance élevée dans un format compact. Deuxièmement, ils permettent un contrôle précis et une réponse rapide. Troisièmement, les systèmes hydrauliques sont fiables et durables. Quatrièmement, comparés aux systèmes pneumatiques, ils développent une force supérieure. Cinquièmement, ils sont plus sûrs dans les environnements explosifs.
Par exemple, les systèmes hydrauliques sont utilisés dans les pelles mécaniques et les grues, ainsi que dans la fabrication de presses et d'ascenseurs. Dans le domaine agricole, les tracteurs et les moissonneuses-batteuses sont équipés de systèmes hydrauliques. De plus, on retrouve des systèmes hydrauliques dans tous les systèmes de commande des avions et dans tous les freins des véhicules automobiles.
Que sont les flexibles hydrauliques haute pression ?
Comme leur nom l'indique, ces tuyaux ou tubes sont destinés à des applications à haute pression. On les appelle aussi « tuyaux haute pression » ou « conduites sous pression ».
Les flexibles hydrauliques haute pression supportent facilement la pression. Leur fonction principale est de transmettre la puissance hydraulique d'un composant à un autre. Leur armature garantit un acheminement efficace au sein d'un système hydraulique.
Un tuyau hydraulique haute pression classique comporte plusieurs couches de renfort. Plus la pression est élevée, plus la structure est robuste. On utilise généralement des fils métalliques, du caoutchouc synthétique ou des thermoplastiques.
Il existe de nombreux types de flexibles hydrauliques haute pression. Dans les sections suivantes, nous passerons en revue tous les types possibles. Il existe différentes catégories, définies selon divers critères.
Différents types de flexibles hydrauliques haute pression
Vous pouvez avoir besoin de flexibles hydrauliques dans différentes situations. Il peut s'agir d'un environnement extrêmement chaud ou froid. Ou encore d'un environnement chimique. De plus, vous pouvez en avoir besoin sous une pression extrêmement élevée. Ou bien, vous pouvez en avoir besoin dans un espace très restreint. Vous voyez donc qu’il existe de nombreuses situations différentes. C’est la seule raison qui explique la diversité des flexibles hydrauliques haute pression.
Selon le matériau utilisé, on distingue trois grands types de flexibles hydrauliques haute pression. Cependant, ce sont les flexibles hydrauliques en caoutchouc qui sont les plus courants dans ce domaine.
Type #1 Flexibles hydrauliques en caoutchouc avec armature métallique
Les flexibles hydrauliques en caoutchouc sont très répandus dans de nombreuses applications. Ils sont généralement dotés de fils métalliques de renfort. Leur structure principale est constituée de caoutchouc synthétique. Le type de caoutchouc utilisé varie en fonction des besoins. En général, on distingue trois grands types de caoutchouc synthétique.
Tuyau hydraulique en caoutchouc nitrile
Ces flexibles sont adaptés aux systèmes hydrauliques pour lesquels la résistance à l'huile est essentielle. Ces flexibles en caoutchouc sont dotés d'un renfort en fil d'acier à haute résistance à la traction. Cette conception améliore la résistance du flexible de puissance.
Le tuyau hydraulique en caoutchouc nitrile offre une excellente résistance à l'abrasion. Il peut être utilisé à des températures comprises entre -35 °C et +120 °C (-30 °F et +250 °F). Il est souple et, bien sûr, résistant.
Tuyau hydraulique en caoutchouc et néoprène
Ce flexible hydraulique en caoutchouc est également un flexible de puissance très répandu, utilisé dans de nombreux systèmes hydrauliques. Les utilisateurs apprécient ce flexible de puissance pour sa polyvalence et ses propriétés équilibrées. À l'instar du nitrile, il est également renforcé par des fils métalliques.
L'un des avantages du flexible hydraulique en néoprène réside dans son excellente résistance aux intempéries. Il offre d'excellentes performances en présence d'huiles et de produits chimiques modérés. Le néoprène présente une bonne résistance chimique. Ce flexible hydraulique peut être utilisé à des températures comprises entre -40 °F et +275 °F (-40 °C et +135 °C).
Tuyau hydraulique en caoutchouc EPDM
L'abréviation d'« éthylène-propylène-diène monomère » est EPDM. Il s'agit d'un matériau très répandu, utilisé dans de nombreuses applications en extérieur. L'EPDM est également couramment utilisé dans la fabrication de flexibles hydrauliques en caoutchouc.
La principale caractéristique de l'EPDM est sa résistance aux hautes températures. Il peut être utilisé dans des applications où les températures varient entre -50 °C et +120 °C/+150 °C (-60 °F et +250 °F/+300 °F). Les flexibles hydrauliques en caoutchouc EPDM sont également souples et présentent une résistance supérieure à l'ozone.
Limites des flexibles hydrauliques en caoutchouc
- Les flexibles hydrauliques en caoutchouc renforcés de fils d'acier sont relativement lourds.
- Bien que le nitrile et le néoprène offrent une bonne résistance aux produits chimiques, ce n'est pas le cas de l'EPDM.
- Bien que le caoutchouc EPDM soit adapté à une utilisation en extérieur, d'autres types de caoutchouc peuvent ne pas donner de bons résultats à l'extérieur.
Thermoplastique de type #2 avec renfort textile
Le thermoplastique est un type de plastique. Lorsqu'il est chauffé, il se ramollit, puis se durcit en refroidissant. Vous pouvez lui donner la forme que vous souhaitez ; il ne perdra pas ses propriétés. De la même manière, il est possible de fabriquer des flexibles hydrauliques à partir de thermoplastique renforcé de matériaux textiles.
Les flexibles hydrauliques en thermoplastique sont largement utilisés dans de nombreuses applications. On peut notamment citer les outils hydrauliques, les équipements mobiles et les systèmes d'automatisation industrielle.
Avantages
- Le thermoplastique est incroyablement léger par rapport aux autres flexibles hydrauliques.
- Ces tuyaux en caoutchouc résistent à une large gamme de produits chimiques.
- Ils sont souples et non conducteurs
Limites
- Les flexibles hydrauliques en thermoplastique peuvent ne pas convenir aux applications à haute pression.
- Ils sont également sensibles à la température.
- Ces flexibles hydrauliques peuvent coûter plus cher.
Type #3 : tuyaux hydrauliques en Téflon avec inserts métalliques ou en PTFE
Les conduites hydrauliques en PTFE (ou Téflon) comportent souvent des pièces métalliques à l'intérieur. Ces matériaux spéciaux sont conçus pour résister à des conditions difficiles. Ils sont utilisés dans les secteurs agroalimentaire, les usines chimiques, l'aéronautique et l'industrie pharmaceutique.
Avantages
- Les flexibles hydrauliques en PTFE présentent une excellente résistance aux produits chimiques.
- Ils peuvent également fonctionner à des températures extrêmes. Celles-ci varient généralement entre -400 et 500 °F (-240 et 260 °C).
- Les flexibles hydrauliques en PTFE présentent un faible coefficient de frottement.
- Ils sont non réactifs et souples.
Limites
- Les flexibles hydrauliques en PTFE ou en Téflon sont plus chers.
- Ils sont lourds et présentent des limites en termes de plages de pression.
- Ils ne sont pas aussi souples que les tuyaux en caoutchouc haute pression.
Six critères pour bien choisir ses flexibles hydrauliques haute pression
Comme vous l'avez déjà vu, il existe différents types de flexibles hydrauliques.
Vous avez le choix entre trois matériaux : les tuyaux hydrauliques en caoutchouc, les matériaux thermoplastiques et le PTFE. De même, en fonction du type de renfort, vous avez le choix entre deux options : en spirale et tressé.
Une fois encore, trois types de caoutchouc sont proposés : le nitrile, l'EPDM et le néoprène. Il va donc de soi que vous devez faire preuve de prudence lors du processus de sélection.
Diamètre des flexibles hydrauliques
Déterminez la taille du flexible hydraulique dont votre projet a généralement besoin. Étant donné que tous les équipements respectent des normes, vous pouvez également vous référer aux dimensions standard. En ce qui concerne les flexibles, vous pouvez vérifier leur diamètre (diamètre intérieur, diamètre de travail et diamètre extérieur), leur longueur et leur poids.
Pression du circuit hydraulique
Évaluez la pression du circuit hydraulique. Vérifiez la pression de service et la pression maximale requises pour votre projet. Tenez toujours compte du coefficient de sécurité (4:1). Ce rapport (4:1) signifie que la pression de service de votre projet doit correspondre à un quart de la pression d'éclatement du flexible.
C'est une bonne chose que les tuyaux Rentone soient déjà fabriqués selon ce rapport. Par exemple, le tuyau Rentone SAE 100 R4 présente une pression de service minimale (BP) de 8,4 MPa et une pression de travail (WP) de 2,1 MPa. Vous voyez la différence ? La pression de service minimale (BP) est quatre fois supérieure à la pression de travail (WP).
Pression d'impulsion du système hydraulique
Vérifiez la pression d'impulsion de votre système hydraulique. Le coefficient de sécurité est de 4:1. Certaines applications peuvent générer une pression d'impulsion pendant leur fonctionnement.
Compte tenu de la pression d'impulsion et du coefficient de sécurité, vous aurez peut-être besoin de flexibles plus larges. Comme vous le savez, plus le flexible est large, plus la pression est faible. Cela risque donc de ne pas convenir à vos applications. Pour résoudre ce problème, les systèmes hydrauliques sont équipés de soupapes de décharge.
Compatibilité thermique et chimique
Vérifiez la température maximale de votre système. Choisissez un flexible hydraulique dont la plage de température est supérieure.
Vérifiez ensuite si votre projet implique l'utilisation de produits chimiques. Dans ce cas, le choix du type de caoutchouc revêt une grande importance. Le néoprène et le nitrile offrent une bonne résistance aux produits chimiques.
Rayon de courbure
Le rayon de courbure est également un critère important lors du choix d'un flexible hydraulique pour votre application. Dans ce cas, les flexibles hydrauliques en caoutchouc offrent une plus grande souplesse. Ils permettent d'obtenir un rayon de courbure plus important que d'autres matériaux, tels que le thermoplastique ou le PTFE.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la norme ISO relative aux flexibles hydrauliques ?
La norme ISO relative aux flexibles hydrauliques est la norme 18752:2022. Elle définit les spécifications standard des tuyaux en caoutchouc ainsi que les exigences en matière d'assemblage. Chaque fabricant doit se conformer à une norme. Rentone Hose ne fait pas exception et respecte les exigences des normes SAE et EN. Dans cette usine, il est également possible de fabriquer des flexibles en caoutchouc conformes aux normes ISO.
Quelles sont les catégories de flexibles hydrauliques ?
La norme ISO 18572 comporte quatre classes bien connues, allant de la classe A à la classe D. Si l'on se réfère à la norme SAE, on trouve des références telles que SAE 100R. Or, la norme SAE 100R comprend des classes allant de R1 à R17. Si vous vous tournez vers les normes EN, vous disposez également de nombreuses options : 1SC, 2SC, 4SP et 4SH. À titre d’information : chaque classe correspond à des pressions nominales et des dimensions différentes.
À quelle pression (en psi) fonctionne un tuyau haute pression ?
PSI signifie “ livres par pouce carré ”. Dans des pays comme le Royaume-Uni et les États-Unis, il s'agit d'une unité du système de mesure impérial.
La résistance des tuyaux haute pression dépend de leur nuance et des normes auxquelles ils répondent. Par exemple, les tuyaux hydrauliques SAE 100 R1 peuvent supporter jusqu’à 100 MPa, soit 14 500 PSI. En revanche, les conduites hydrauliques SAE 100 R17 ne peuvent supporter que 21 MPa (3 045 PSI) au maximum. De même, la pression maximale pour les normes EN HS 1C 06 à 25 se situe entre 8,8 MPa et 22,5 MPa, soit entre 1 280 PSI et 3 260 PSI.
Quel matériau est utilisé pour la fabrication des flexibles en caoutchouc haute pression ?
Les flexibles hydrauliques haute pression sont fabriqués en caoutchouc synthétique. Il ne s'agit pas du 100%, mais la plupart sont des flexibles hydrauliques en caoutchouc. Il existe également d'autres matériaux, tels que les thermoplastiques et le PTFE. Le nitrile, le néoprène et l'EPDM sont généralement les matériaux les plus prisés pour les flexibles hydrauliques. À titre d'information : le caoutchouc nitrile et le néoprène offrent une bonne résistance aux produits chimiques.
Résumé
Concluons notre discussion !
Les systèmes hydrauliques constituent l'un des éléments essentiels de nombreux secteurs industriels. Leur fonction principale est d'apporter une puissance accrue à un système. Ils utilisent la puissance hydraulique pour soulever des équipements lourds ou faire fonctionner des machines. On les retrouve également dans les véhicules lourds, tels que les pelles hydrauliques, les foreuses, les camions, etc.
Il existe une large gamme de tuyaux hydrauliques. Vous avez le choix entre trois options en fonction des matériaux : les flexibles hydrauliques en caoutchouc, les tuyaux en thermoplastique et ceux en PTFE. Vous avez également le choix entre trois options en fonction des normes : SAE, EN et ISO. De plus, en ce qui concerne le renfort, deux options s'offrent à vous : le renfort en spirale et le renfort tressé.
En matière de flexibles hydrauliques en caoutchouc, vous disposez encore de nombreuses options : EPDM, nitrile et néoprène.
Comme vous pouvez le constater, vous avez le choix entre de nombreuses options. Vous devez donc déterminer précisément les besoins de votre projet. Pour cela, vous pouvez prendre en compte plusieurs facteurs. Comme nous l'avons évoqué précédemment, un choix judicieux vous permettra d'opter pour la solution la plus efficace.
Si vous avez des questions concernant les lances à haute pression, N'hésitez pas à nous contacter. Nous fabriquons une large gamme de flexibles, dont de nombreux flexibles industriels. Notre service client est à votre disposition pour vous proposer une solution.