Les unités à plateau cyclique et à-axe plié sont toutes deuxmachines à pistons axiaux. Ils utilisent les mêmes pièces de base : un corps de cylindre rotatif, des pistons parallèles à l'axe du corps et un plateau de soupapes qui alterne pression et aspiration. Ce qui diffère, c'est l'endroit où se situe l'angle et quelle partie porte la charge.
Ce choix affecte la vitesse maximale, le couple de démarrage, la plage de déplacement, la manière dont l'arbre gère les charges latérales, le coût et la possibilité de remplacer une unité par une autre.
Où se situe l'angle et qu'est-ce qui motive quoi
Conception du plateau cyclique (en-ligne)
L'arbre d'entraînement et le cylindre partagent un axe. Les pistons roulent sur des patins contre un plateau incliné. Lorsque le canon tourne, l'angle de la plaque fait entrer et sortir chaque coup de piston. Dans un moteur, les pistons sous pression poussent contre la plaque inclinée, ce qui fait tourner le barillet, et le barillet fait ensuite tourner l'arbre.
Insane Hydraulics résume ainsi la direction de la force : dans les moteurs à plateau cycliquele canon entraîne l'arbre. (Une hydraulique folle)
Conception d'axe-courbé
Le corps du cylindre est incliné par rapport à l'arbre. Les pistons se connectent à une bride d'entraînement sur l'arbre, de sorte que la force du piston pénètre directement dans l'arbre. Un élément de synchronisation maintient alors le barillet en rotation avec l'arbre. Cet élément peut être un arbre central, les tiges de piston elles-mêmes ou un engrenage de distribution. Icil'arbre entraîne le canon. (Une hydraulique folle)
Parker, par exemple, utilise un engrenage de distribution pour synchroniser l'arbre et le barillet de sa série F11/F12. (Parker Hannifin, catalogue MSG30-8249/UK)
Pourquoi l'angle est important
La course du piston augmente avec l'angle. Un angle de plateau cyclique est généralement limité à moins de 20 degrés environ, tandis qu'une unité d'axe plié- peut être pliée à environ 40 degrés. (Supermarché hydraulique, Brendan Casey) Les produits réels couvrent cette gamme :
<20°
Limite typique du plateau cyclique
~40 degrés
Plage supérieure de l'axe courbé-
40 degrés
Parker F11/F12
32 degrés
Danfoss H1B
- Les unités fixes F11/F12 de Parker utilisent un angle de 40 degrés entre l'arbre et le canon, ce que la société attribue à une unité compacte et légère. (Parker Hannifin)
- Le moteur à axe courbé variable H1B de Danfoss fonctionne jusqu'à 32 degrés. (Danfoss)
Une course plus longue signifie plus de déplacement à partir d'un barillet plus petit et moins de pièces rotatives plus petites. C'est de là que viennent la plupart des avantages des-axes courbés.
Ce que montrent deux unités du catalogue avec la même cylindrée
Les comparaisons générales sont plus faciles à juger avec des données réelles. Le tableau ci-dessous met côte à côte deux moteurs à cylindrée fixe-Bosch Rexroth d'environ 45 cc/tr, un de chaque modèle. Les deux chiffres proviennent des fiches techniques du fabricant. Les lignes théoriques sont calculées comme expliqué sous le tableau.
| Paramètre | A10FM 45 (plateau cyclique) | A2FM 45 (axe-courbé) |
| Déplacement Vg | 44,5 cm³/tr | 45,6 cm³/tr |
| Pression nominale / maximale | 280 / 350 bars | 400 / 450 bars |
| Vitesse maximale (fiche technique) | 4 000 tr/min | 5 600 tr/min |
| Couple théorique à pression nominale | 198 Nm | 290 Nm |
| Débit théorique à vitesse maximale | 178 L/min | 255 L/min |
| Puissance hydraulique théorique (pression nominale, vitesse max) | ≈ 83 kW | ≈ 170 kW |
| Source | Bosch Rexroth RE 91172 | Bosch Rexroth RE 91001 |
Comment les lignes calculées ont été élaborées
• Couple théoriqueT=Vg × Δp / (20π), en Nm, avec Vg en cm³ et Δp en bar
• CoulerQ=Vg × n/1 000, en L/min
• PouvoirP = Q × Δp / 600, en kW
Ces chiffres ne tiennent pas compte des pertes volumétriques et mécaniques. Ils ne représentent pas non plus un service continu, car une unité n'est pas censée fonctionner à la vitesse maximale et à la pression nominale en même temps pendant longtemps.
Comment lire le tableau :
À presque la même cylindrée, l'unité à axe courbé-est évaluée environ 40 % plus rapide (5 600 contre 4 000 tr/min). Cela correspond au point général de Casey selon lequel un moteur à axe coudé-peut fonctionner beaucoup plus rapidement qu'une conception en ligne-de même cylindrée.
Les deux fiches techniques placent les familles dans des classes de pression différentes. Avec à la fois une pression et une vitesse plus élevées, l'unité à axe courbé- gère environ deux fois la puissance hydraulique théorique dans une classe de cylindrée similaire.
La fiche technique du plateau cyclique indique un couple de démarrage à 0 tr/min et 280 bars de 170 Nm pour la taille 45. Son couple théorique est de 198 Nm, il délivre donc environ 86 % au décollage. Pour la taille plus petite 23, le rapport est plus faible : 75 sur 105 Nm, soit environ 71 %. (Bosch Rexroth RE 91172) La fiche technique de l'A2FM répertorie une "bonne efficacité de démarrage" comme caractéristique mais, dans l'édition examinée, ne donne aucun tableau des couples de décollage. Casey estime l'avantage de décollement de l'axe coudé à environ 5 % par rapport à un moteur en ligne-de même cylindrée.
Il s’agit de deux familles de produits d’un même fabricant, et non d’une loi de la physique. Certaines pompes à plateau cyclique, par exemple, fonctionnent à des pressions plus élevées que l'A10FM. Utilisez le tableau pour voir le type de différences à rechercher, puis vérifiez les fiches techniques réelles de vos unités.
Des compromis-qui changent la décision
| Facteur | Plateau cyclique | Axe-courbé |
| Angle maximal | Généralement < 20 degrés | Jusqu'à environ 40 degrés |
| Vitesse à déplacement donné | Inférieur | Plus haut |
| Couple de rupture/à faible-vitesse | Inférieur; baisse encore sur les petites tailles (voir tableau ci-dessus) | Environ 5 % plus élevé (Casey) |
| Plage de cylindrée variable | Plus étroit | Environ deux fois le rapport de course (Casey) |
| Vers le zéro déplacement | Commun | Certains modèles le peuvent, pas tous |
| Charge sur l'arbre radial externe | Vérifiez la fiche technique ; souvent limité | Roulements à rouleaux lourds conçus pour cela |
| Via-entraînement pour pompes tandem | Largement proposé (par exemple A10VSO) | Confirmer par modèle |
| Coût d'achat | Inférieur | Plus élevé, souvent de manière significative (Casey) |
Sources : l'angle, le rapport de course, le couple de décollage et le coût proviennent deSupermarché hydraulique. Le déplacement nul et les roulements sont traités dans les points ci-dessous.
Quelques-unes de ces lignes nécessitent plus de contexte :
On dit souvent que seuls les moteurs en ligne- peuvent atteindre zéro, ce dont certains entraînements ont besoin pour tourner en roue libre ou changer de mode. La formulation de Casey est plus prudente : tous les moteurs à axe variable - ne peuvent pas aller à zéro. Danfoss propose un moteur variable à axe coudé-avec une capacité de zéro-degré. (Danfoss H1B) Si votre lecteur n'a besoin d'aucune cylindrée, écrivez-le dans les spécifications et confirmez-le pour le modèle exact. Ne le supposez pas du type de conception.
Dans une unité à axe courbé-, la force du piston pénètre directement dans l'arbre, de sorte que les roulements de l'arbre supportent de lourdes charges. Casey note que ces roulements sont plus sujets à une défaillance précoce que les roulements d'arbre en ligne. Mobile Hydraulic Tips indique que vous êtes plus susceptible de remplacer les roulements d'une pompe à axe coudé-. (Conseils hydrauliques mobiles)
Ces mêmes grands roulements à rouleaux coniques expliquent pourquoi les unités à axe coudé-tolèrent bien les charges latérales extérieures. Parker affirme que ses roulements à rouleaux robustes-autorisent des charges axiales et radiales externes importantes sur l'arbre. Mobile Hydraulic Tips considère l'axe coudé- comme un choix judicieux pour les pompes entraînées par des engrenages ou des poulies. Rexroth ajoute que le réglage de la direction de la force radiale peut réduire la charge sur les roulements et prolonger la durée de vie. (Bosch Rexroth RE 91001)
Parce que l'arbre doit faire tourner un barillet lourd, l'élément de synchronisation est soumis à une torsion cyclique. Insane Hydraulics relie les ruptures répétées de l'arbre de synchronisation-à la fatigue due aux accélérations et décélérations fréquentes et brusques. (Une hydraulique folle) Traitez cela comme un modèle de défaillance observé sur le terrain, et non comme un taux de défaillance quantifié. Il vaut toujours la peine de vérifier les cycles de service avec inversion constante.
Comment la réponse change selon l'application
La meilleure conception dépend du travail à accomplir et non de la conception elle-même. Voici comment les compromis ci-dessus se présentent dans les cas courants :
| Application | Point de départ | Pourquoi et que vérifier |
| Entraînements de déplacement ou de propulsion en circuit fermé-avec une large plage de vitesses | Moteur à axe-courbé variable | Fait bon usage de sa large plage de déplacement et de sa vitesse élevée. Danfoss positionne son H1B principalement pour la propulsion en circuit fermé-. Une disposition courante associe une pompe variable à plateau cyclique, telle qu'une pompe à circuit fermé de type A4VG-type-, avec un moteur à axe coudé variable-tel qu'un A6VM. Le type de circuit compte ici autant que la conception de la pompe ; notre guide pourPompes à piston en circuit ouvert ou en circuit fermécouvre cela séparément. |
| Pompes entraînées par courroie, engrenage ou prise de force moteur avec charge latérale sur l'arbre | Pompe à axe coudé fixe- | Ses roulements sont conçus pour résister à une force radiale externe. Les pompes A2FO et A17FO de Sheungchak, par exemple, sont des conceptions à axe coudé fixe. |
| Groupes moteurs industriels, presses et machines-outils | Pompe à plateau cyclique variable | Les commandes de pression, de débit et de puissance s'adaptent facilement, et l'entraînement-permet d'utiliser des pompes en tandem. L'A10VSO, par exemple, est livré avec des commandes comprenant DR, DFR et DFLR, avec un entraînement traversant-en option. Le déplacement est modifié simplement en inclinant le plateau cyclique, le contrôle est donc simple et le coût reste inférieur. |
| Circuits à coût-à vitesse modérée-et à pression modérée- | Unité à plateau cyclique | Généralement des performances suffisantes à un prix inférieur, ce qui correspond au niveau de coût de Casey. |
| Moteurs qui démarrent sous charge ou rampent à basse vitesse | Comparez les fiches techniques | Comparez le couple de décollage, pas seulement le déplacement. Comme le montrent les données de l'A10FM, les plateaux cycliques de plus petite taille peuvent perdre une part notable du couple théorique à 0 tr/min. |
Remplacement : conserver le design original
Lorsqu'une pompe ou un moteur tombe en panne, la question pratique est de savoir si le remplacement correspond à l'original, et non quelle conception est la meilleure en général. Passer d'un-axe courbé au plateau cyclique, ou inversement, n'est pas un échange similaire-pour- :
Le canon incliné donne à une unité à axe coudé-une forme et une longueur de boîtier différentes. Les brides de montage, les positions des ports et les emplacements des drains peuvent ne pas s'aligner.
Une unité à plateau cyclique installée là où une unité à axe plié- supporte des charges latérales de courroie ou d'engrenage peut ne pas être adaptée à ces forces.
Dans le tableau ci-dessus, l'unité à axe coudé-est conçue pour une vitesse plus élevée et une classe de pression plus élevée. Un remplacement de plateau cyclique de même cylindrée pourrait être surchargé.
Les unités variables des deux conceptions utilisent des mécanismes de contrôle et des plages de déplacement différents. La réponse de la machine changera même si les tailles de port correspondent.
Le code du modèle vous indique généralement la conception. Parmi les familles que Sheungchak fournit :
Axe-courbé
Moteurs A2FM et A6VM ; Pompes A2FO et A17FO
Plateau cyclique
Pompes A10VSO, A4VSO, A11VO, A4VG et K3V112
Pour savoir comment décoder ces codes, voircomment lire un code de modèle A2FM.
Avant de commander une pompe ou un moteur de remplacement, confirmez :
| 1 | Le pleintapez le code et le numéro de piècede la plaque signalétique. Cela inclut la famille de conception, la taille, la série et le contrôle. |
| 2 | Sens de rotation, et si le circuit est ouvert ou fermé. |
| 3 | Type d'arbre, bride, positions des portset l'emplacement du drain du boîtier. |
| 4 | Pression de travail, pression de pointe et vitesse d'entraînementà votre cycle de service réel, pas seulement au maximum de la plaque signalétique. |
| 5 | N'importe lequelcharge externe sur l'arbredû à un désalignement de la courroie, de l'engrenage ou de l'accouplement. |
| 6 | Pour les moteurs variables, si le variateur a besoindéplacement nul ou proche de-zéro. |
| 7 | Type de fluide, température de fonctionnementet le niveau de filtration. |
Si vous comparez une pièce OEM à une unité de rechange pour le même modèle,pompe hydraulique d'origine ou de rechangeexplique quelles preuves de test demander.
Choisir entre les deux
Choisissez l'axe-courbé lorsque…
Vous avez besoin d'une vitesse élevée, d'une densité de puissance élevée, d'une large plage variable, d'un couple de décollage élevé ou d'une tolérance pour les charges latérales de l'arbre, et le prix plus élevé et l'entretien des roulements sont acceptables.
Choisissez le plateau cyclique quand…
Vous avez besoin d'un contrôle flexible de la pression et du débit, via des-pompes tandem d'entraînement, ou une capacité de moteur à déplacement nul-, ou un coût d'achat inférieur compte plus que la vitesse maximale.
Pour un remplacement, respectez la conception déjà installée, à moins qu'un ingénieur n'ait examiné le montage, les charges et les commandes.
Sheungchak Hydraulic fournit des moteurs à pistons à axe coudé-dans les familles A2FM (5 à 1 000 cc/tr), A6VM et AA6VM. Si vous remplacez un moteur à axe coudé-, envoyez le code de type de plaque signalétique et des photos de l'arbre, de la bride et des ports via notrepage produit du moteur hydraulique. Notre équipe peut confirmer une configuration correspondante avant de passer une commande.
