![\"Fuite](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Internal-Leakage-at-Tips-in-a-Gear-Pump-1.jpg\")
Fuite interne au niveau des embouts d’une pompe \u00e0 engrenages<\/p><\/div>\r\n Les fuites internes r\u00e9sultent de l’ajustement imparfait entre les composants d’un ensemble de pompe. Quelle que soit la conformit\u00e9 des deux composants entre eux, il y aura des \u00e9carts microscopiques et des fluides se d\u00e9placeront \u00e0 travers eux. Les fuites internes sont g\u00e9n\u00e9ralement li\u00e9es lin\u00e9airement \u00e0 la viscosit\u00e9 dynamique d’un fluide et, par cons\u00e9quent, deviennent plus prononc\u00e9es pour les fluides de faible viscosit\u00e9.<\/p>\r\n Les fuites internes ne sont pas toujours ind\u00e9sirables. La lubrification des paliers de pompes \u00e0 engrenages n\u00e9cessite un \u00e9coulement des zones de haute pression vers les zones de basse pression pour \u00e9tablir un palier hydrodynamique correct. Dans certaines pompes, la fuite interne est utilis\u00e9e pour limiter la pression maximale afin d’\u00e9viter la surpression du syst\u00e8me.<\/p>\r\n Certaines conceptions de pompes \u00e9liminent les fuites internes gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation de mat\u00e9riaux conformes avec des ajustements serr\u00e9s (c’est-\u00e0-dire des joints). Ces strat\u00e9gies peuvent \u00e9liminer presque toutes les fuites internes. Cependant, elles introduisent une usure par glissement, ce qui cr\u00e9e d’autres probl\u00e8mes. Cet article ne se concentrera pas sur les joints coulissants.<\/p>\r\n Les deux sources courantes de fuites internes dans les pompes rotatives sont le jeu en bout de pompe et le jeu en bout de pompe. Toutes les pompes n’ont pas les deux types, par exemple, les pompes \u00e0 palettes n’ont pas de jeu en bout de pale parce que les palettes glissent activement contre la paroi. Les fuites internes des pompes volum\u00e9triques rotatives r\u00e9duisent non seulement le d\u00e9bit, mais aussi la pression maximale et la capacit\u00e9 d’amor\u00e7age.<\/p>\r\n Le jeu aux extr\u00e9mit\u00e9s des engrenages, du rotor ou des lobes est une source importante de fuite interne. Sans pression, le fluide atteint la vitesse de pointe \u00e0 la surface de la pointe et une vitesse nulle \u00e0 la paroi de la cavit\u00e9, avec une distribution lin\u00e9aire entre les deux. Cependant, lorsque la sortie a une pression suffisamment \u00e9lev\u00e9e, le milieu de la courbe peut s’inverser, ce qui entra\u00eene un retour du fluide. \u00c0 une pression d’\u00e9coulement bloqu\u00e9e (d\u00e9bit \u00e9gal \u00e0 z\u00e9ro), le volume de fluide qui avance est \u00e9gal au volume de fluide qui recule (en ignorant les autres sources de fuite).<\/p>\r\n<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n D\u00e9bit de fluide des embouts d’engrenages<\/p><\/div>\r\n Contrairement \u00e0 d’autres formes de fuites internes, le d\u00e9gagement de la pointe est extr\u00eamement compliqu\u00e9 \u00e0 mod\u00e9liser. Les consid\u00e9rations des donn\u00e9es exp\u00e9rimentales et des mod\u00e8les physiques sugg\u00e8rent que le m\u00e9canisme de fuite est un hybride d’\u00e9coulement laminaire (d\u00e9pendant de la viscosit\u00e9) et d’inertie du fluide (d\u00e9pendant de la densit\u00e9). Les donn\u00e9es sugg\u00e8rent une d\u00e9pendance des fuites internes entre h\u00b2 et h\u00b3, o\u00f9 h est le jeu radial, et lin\u00e9aire \u00e0 l’inverse de la longueur de la pointe.<\/p>\r\n Trois m\u00e9thodes sont \u00e0 la disposition des concepteurs de pompes \u00e0 engrenages internes et externes, de pompes gerotor et de pompes \u00e0 lobes pour r\u00e9duire l’effet des fuites aux extr\u00e9mit\u00e9s :<\/p>\r\n Diminuer le jeu aux extr\u00e9mit\u00e9s. Pour ce faire, il faut une pr\u00e9cision \u00e9lev\u00e9e et reproductible, un excellent contr\u00f4le de la qualit\u00e9 et l’utilisation de mat\u00e9riaux pr\u00e9sentant une distorsion minimale due \u00e0 l’absorption de fluide, aux diff\u00e9rences de temp\u00e9rature, aux contraintes r\u00e9siduelles et au fluage. Ces consid\u00e9rations doivent \u00eatre appliqu\u00e9es aux engrenages, au logement, aux roulements et aux arbres. Augmenter la longueur du jeu de l’embout. Ce choix est un choix de conception car le compromis est une diminution du volume par tour. Cependant, la fuite interne est proportionnelle et peut atteindre 75 % dans de nombreux cas.<\/p>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n Conseil optimis\u00e9 pour le d\u00e9placement<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n Conseil optimis\u00e9 pour une faible fuite interne<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n Augmenter le nombre de dents sur les engrenages. Tout comme l’augmentation de la longueur de la pointe, le fait d’avoir plus de dents entra\u00eene une diminution du volume par tour. Plus de dents \u00e0 proximit\u00e9 de la cavit\u00e9 cr\u00e9e plus de “joints de pression”, comme le montrent les r\u00e9sultats de pression ci-dessous, issus d’une simulation de dynamique des fluides. L’augmentation du nombre de dents peut avoir des avantages suppl\u00e9mentaires, comme un \u00e9coulement plus r\u00e9gulier et une r\u00e9duction du bruit.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n Simulation de la dynamique des fluides par calcul de la fuite de l’extr\u00e9mit\u00e9 d’un engrenage<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n <\/p>\r\n Les fuites internes sur les faces des \u00e9l\u00e9ments rotatifs sont le principal facteur de fuite interne pour de nombreuses pompes volum\u00e9triques rotatives. Le jeu dans cette direction est plus facile \u00e0 contr\u00f4ler que le jeu en bout de pale (moins de composants dans l’empilage de tol\u00e9rance), mais la surface est plus grande et le d\u00e9bit est proportionnel au cube de l’espace (h3). L’\u00e9coulement \u00e0 travers les faces ne pr\u00e9sente pas non plus l’avantage d’avoir de nombreuses dents le long du trajet de fuite et une vitesse d’avancement \u00e9lev\u00e9e aux extr\u00e9mit\u00e9s des dents de l’engrenage. La seule option pour r\u00e9duire les fuites sur la face est d’augmenter la pr\u00e9cision et la qualit\u00e9 des composants afin de r\u00e9duire le jeu.<\/p>\r\n <\/p>\r\n <\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n Fuite interne \u00e0 travers les visages des engins<\/p><\/div>\r\n Certaines pompes placent des joints en PTFE entre les pi\u00e8ces du bo\u00eetier. Ces joints forment un joint d’\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 contre les fuites externes. L’\u00e9paisseur de ces joints, cependant, influe directement sur le jeu de la face. Avec le temps et\/ou la temp\u00e9rature, l’\u00e9paisseur de ces joints peut changer, ce qui peut modifier les performances de la pompe.<\/p>\r\n Les pompes volum\u00e9triques \u00e0 piston sont id\u00e9ales pour doser ou distribuer des quantit\u00e9s pr\u00e9cises de liquides. Il n’est pas surprenant que ces pompes pr\u00e9sentent la plus faible fuite interne des deux cat\u00e9gories de pompes volum\u00e9triques. Cependant, la pr\u00e9cision requise pour de nombreuses applications fait encore de la fuite interne un aspect important de la conception et de la production des pompes.<\/p>\r\n La source de fuite interne commune \u00e0 presque toutes les pompes alternatives est constitu\u00e9e par les clapets de retenue int\u00e9gr\u00e9s \u00e0 l’entr\u00e9e et \u00e0 la sortie. La plupart des clapets de retenue des pompes sont soit des clapets \u00e0 membrane (1), soit des clapets \u00e0 bille (\u00e0 ne pas confondre avec les robinets \u00e0 bille) (2). Une fuite \u00e0 l’entr\u00e9e peut entra\u00eener une pression positive involontaire sur l’admission. Une fuite au niveau de la sortie peut entra\u00eener un l\u00e9ger refoulement du liquide de l’orifice de refoulement. Dans les deux cas, le volume de distribution effectif sera r\u00e9duit.<\/p>\r\n Les clapets anti-retour \u00e0 membrane utilisent un caoutchouc flexible qui est positionn\u00e9 au-dessus d’un trou et qui est ferm\u00e9 en r\u00e9gime permanent. L’\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 repose sur la forme non contrainte du diaphragme coupl\u00e9e \u00e0 une contre-pression pour emp\u00eacher toute fuite. Les diff\u00e9rentes formes de clapets anti-retour \u00e0 membrane comprennent le disque flottant, l’\u00e9lastom\u00e8re flexible, le bec de canard et le parapluie. Une fuite en retour peut se produire lorsque le diaphragme fl\u00e9chit avec le temps, que des d\u00e9bris interf\u00e8rent avec la surface d’\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 ou que des particules abrasives dans le fluide usent le joint ou les surfaces du si\u00e8ge.<\/p>\r\n Les robinets \u00e0 bille \u00e0 ressort assurent l’\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 en cr\u00e9ant un ajustement serr\u00e9 entre la bille et le si\u00e8ge. Souvent, le si\u00e8ge est conique, ce qui guide la bille dans le si\u00e8ge pour une \u00e9tanch\u00e9it\u00e9 de qualit\u00e9. La construction est g\u00e9n\u00e9ralement en mat\u00e9riaux durs pour maximiser la dur\u00e9e de vie. Cependant, les mat\u00e9riaux rigides n’ont pas la conformit\u00e9 n\u00e9cessaire pour s’adapter les uns aux autres, ce qui entra\u00eene des chemins microscopiques pour les fuites de liquide.<\/p>\r\n De nombreuses entreprises se sp\u00e9cialisent dans la conception et la production de clapets anti-retour de qualit\u00e9. Les mat\u00e9riaux, la conception et les m\u00e9thodes de fabrication sont bien d\u00e9velopp\u00e9s. Toutefois, les caract\u00e9ristiques inh\u00e9rentes d\u00e9crites ci-dessus ne peuvent \u00eatre \u00e9vit\u00e9es. Les pompes \u00e0 piston sans clapet offrent une conception sans clapet de retenue, bien qu’elles aient une source suppl\u00e9mentaire de fuite interne.<\/p>\r\n Les pompes \u00e0 piston et les pompes \u00e0 piston sans clapet ont un piston qui coulisse \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un cylindre. Les \u00e9carts de rectitude, de taille, de circularit\u00e9 et de cylindricit\u00e9 cr\u00e9ent des espaces dans lesquels le fluide peut s’\u00e9couler. La quantit\u00e9 de fuite d\u00e9pend lin\u00e9airement de la pression de sortie et sera soustraite du volume distribu\u00e9.<\/p>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n Fuite interne dans une pompe \u00e0 piston<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n La fuite, en fonction de la pression, entre un piston et un cylindre est , o\u00f9 :<\/p>\r\n P = pression de sortie En g\u00e9n\u00e9ral, la seule variable dont disposent les concepteurs de pompes est l’autorisation. Le d\u00e9bit est proportionnel \u00e0 h3, donc une pompe \u00e0 piston \u00e0 haute performance n\u00e9cessite un jeu tr\u00e8s serr\u00e9. Pour illustrer ceci, une application courante de pompe \u00e0 eau est pr\u00e9sent\u00e9e ci-dessous avec un jeu variant de 0 \u00e0 20\u00b5m. Pour les applications de pr\u00e9cision, la fuite doit \u00eatre nettement inf\u00e9rieure \u00e0 1 % du d\u00e9placement souhait\u00e9.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n Piston Pump Internal Leakage as a Function of Clearence<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n\r\n Il n’est pas simple d’obtenir des d\u00e9gagements de l’ordre du microm\u00e8tre \u00e0 un chiffre (microns). Des variables telles que la forme, la taille, l’\u00e9tat de surface, la dilatation thermique et les techniques d’usinage doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9es de pr\u00e8s. Les mat\u00e9riaux c\u00e9ramiques ont des caract\u00e9ristiques qui se pr\u00eatent parfaitement \u00e0 cette application :<\/p>\r\n Faible dilatation thermique Le choix du bon mat\u00e9riau n’est que le d\u00e9but de la solution. Ensuite, il faut mettre en \u0153uvre des pratiques d’usinage de pr\u00e9cision et de contr\u00f4le de la qualit\u00e9 hautement contr\u00f4l\u00e9es. Cela va au-del\u00e0 des pratiques typiques de la norme ISO 9001 et exige une connaissance et une exp\u00e9rience approfondies de la mani\u00e8re de fournir une qualit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e \u00e0 l’\u00e9chelle microscopique.<\/p>\r\n Les fuites internes sont une r\u00e9alit\u00e9 qui ne peut \u00eatre ignor\u00e9e pour les pompes volum\u00e9triques, \u00e0 moins que l’utilisateur n’accepte des composants d’usure \u00e0 dur\u00e9e de vie limit\u00e9e utilis\u00e9s comme joints coulissants. La cl\u00e9 d’une conception hydrauliquement efficace et reproductible est d’utiliser des mat\u00e9riaux appropri\u00e9s, un usinage de haute pr\u00e9cision, un test de la pompe \u00e0 100% et un processus d’assurance qualit\u00e9 disciplin\u00e9. Si une application exige pr\u00e9cision, r\u00e9p\u00e9tabilit\u00e9 et fiabilit\u00e9, la communication entre ing\u00e9nieurs est cruciale pour \u00e9viter les surprises pendant une bonne partie du cycle de d\u00e9veloppement ou de production.<\/p>\r\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Qu’est-ce qu’une fuite interne ? Comme nous l’avons vu dans l’aper\u00e7u des pompes volum\u00e9triques, le d\u00e9placement fixe, ind\u00e9pendamment de la pression de sortie, n’est que th\u00e9orique. La flexion des mat\u00e9riaux, les fuites internes (“blow-by”), l’usure et d’autres variables entra\u00eenent une d\u00e9pendance variable de la pression. Nous examinerons ici les d\u00e9tails des fuites internes. Pointe optimis\u00e9e […]<\/p>\n","protected":false},"author":21,"featured_media":2738,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"image","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"class_list":["post-6129","post","type-post","status-publish","format-image","has-post-thumbnail","hentry","category-non-classifiee","post_format-post-format-image"],"acf":[],"yoast_head":"\nPompes volum\u00e9triques rotatives<\/h2>\r\n
D\u00e9gagement \u00e0 l’extr\u00e9mit\u00e9<\/h3>\r\n
![\"D\u00e9bit](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Gear-Tip-Fluid-Flow-1024x338.jpg\")
D\u00e9bit de fluide des embouts d’engrenages<\/h3>\r\n
![\"Conseil](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Tip-Optimized-for-Displacement-300x225.jpg\")
![\"Conseil](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Tip-Optimized-for-Low-Internal-Leakage-300x211.jpg\")
Pointe optimis\u00e9e pour le d\u00e9placement Pointe optimis\u00e9e pour une faible fuite interne<\/h3>\r\n
![\"Simulation](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Computational-Fluid-Dynamics-Simulation-of-Gear-Tip-Leakage-1.jpg\")
Nettoyage du visage<\/h3>\r\n
![\"Fuite](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Internal-Leakage-Across-Gear-Faces.jpg\")
Pompes volum\u00e9triques \u00e0 piston alternatif<\/h2>\r\n
Clapets anti-retour<\/h3>\r\n
Exemples de clapets anti-retour dans une pompe \u00e0 membrane<\/h3>\r\n
D\u00e9gagement des pistons<\/h3>\r\n
![\"Fuite](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Internal-Leakage-in-a-Piston-Pump.jpg\")
\u00b5 = viscosit\u00e9 dynamique
D = diam\u00e8tre du piston
h = jeu radial
L = longueur<\/p>\r\n![\"Piston](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Piston-Pump-Internal-Leakage-as-a-Function-of-Clearance-1.jpg\")
Fuite interne d’une pompe \u00e0 piston en fonction de l’autorisation<\/h3>\r\n
Capacit\u00e9 \u00e0 \u00eatre rectifi\u00e9 avec pr\u00e9cision
Petite taille de grain
Aucun changement dimensionnel avec une large gamme de fluides<\/p>\r\nR\u00e9sum\u00e9<\/h2>\r\n