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Volume et débit d'une Pompe à engrenages

Le formulaire de calcul ci-dessous permet d'obtenir le volume et le débit d'une pompe à engrenages simple, selon ces caractéristiques.

On trouve des pompes à engrenages dans de nombreuses applications. Elles rendent des services importants et sont utilisées très couramment dans les circuits hydrauliques, notamment à pressions élevées. Leurs cylindrées varient de 0,25 cm3 à 250 cm3. Les pressions peuvent atteindre 300 bars. D'une conception simple, elles n'en sont pas moins très efficaces.

Calcul du volume et du débit d'une pompe à engrenage

Pompe à engrenage simple
mm
mm
mm
tr/min
%
%
bar
 
Cylindrée : 11,31 cm3
Débit : 10,74 L/min
Puissance : 1,99 kW
Soit : 2,70 Ch
Efficacité totale : 90,00 %

Fonctionnement d'une pompe à engrenages

Une pompe à engrenage aspire l'huile hydraulique dans la partie où les dents du pignon menant et du pignon mené s'éloignent les unes des autres. En effet, cet éloignement des dents provoque une augmentation du volume, créant ainsi une dépression dans cette partie de la pompe, ce qui génère l'aspiration. L'huile hydraulique est ensuite amenée de l'autre côté de la pompe, dans la partie soumise à la pression, par entrainement entre les dents, en périphérie des pignons. L'huile, une fois dans cette deuxième partie est expulsée par l'engrènement des pignons entre eux, ne lui permettant pas (ou presque) de retourner dans la première partie. De par ce principe, Le flux d'huile est continu, contrairement à une pompe à piston. Avec néanmoins de légères variations de pressions très rapide.

Pour un bon fonctionnement de la pompe, il est nécessaire d'avoir un ajustement très précis des pièces afin de limiter les pertes de pressions. Lorsque les jeux de fonctionnement augmentent avec l'usure, la pompe perd en efficacité et la pression de sortie faiblit.

Cylindrée d'une pompe à engrenages

La cylindrée est aussi appelée : volume de débit géométrique. C'est le volume refoulé lors d'un tour de la pompe. il est exprimé généralement en cm3 par tour.

Angle de pression

Vous pouvez modifier l'angle de pression des dents des pignons. Cependant la valeur par défaut (20°) est la plus courante.

Efficacité volumétrique et efficacité totale

Le degré d'efficacité volumétrique est généralement compris entre 90 et 95% pour une pompe en bon état. Il faiblit lorsque qu'elle s'use.

Taux d'irrégularité d'une pompe à engrenages

L'engrènement des dents les unes avec les autres engendre une légère variation de volume et donc de débit, dent après dent. Cette variation génère une irrégularité de débit et de pression, d'autant plus importante que le nombre de dents est faible.

Débit constant d'une pompe hydraulique

Pour une vitesse de rotation donnée, les fluides (généralement de l'huile hydraulique) étant incompressibles, le débit d'une pompe ne varie pas quelle que soit la pression... Enfin, en théorie. Dans les faits, ce n'est pas exact, puisque selon le degré d'ajustement des pièces et surtout leur usure, les fuites augmentent avec la pression, ce qui a pour conséquence de réduire ledit débit. Par contre, le couple et la puissance nécessaire augmentent proportionnellement avec la pression de sortie, majorés bien sûr des pertes qu'il faut compenser.

Il faut savoir que la pression augmente seulement s'il y a une résistance (contre-pression), par exemple un vérin devant soulever une charge.