POMPES VOLUMETRIQUES PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT : Les pompes volumétriques fonctionnent comme suit : une 1ere action mécanique augmentation de volume et crée un vide à l’aspiration et une deuxième action mécanique diminution du volume et oblige le fluide à pénétrer dans le circuit, c’est la phase de refoulement. La cylindrée d’une pompe volumétrique C'est la quantité d'huile aspirée et refoulée par une pompe volumétrique pendant un tour. Elle s'exprime en unité de volume/tour . On distingue deux sortes de cylindrées: - La cylindrée géométrique (ou théorique) est calculée à partir des dimensions et formes de la pompe. Cette cylindrée ne tient pas compte des fuites internes, c'est celle qu'aurait la pompe si elle était parfaite. - La cylindrée réelle tient compte des fuites internes. Ces fuites dépendent de nombreux paramètres : viscosité de l'huile, pression d'utilisation, vitesse d'utilisation, heures de marche de la pompe, etc. La cylindrée réelle est donc variable et fonction de ces paramètres. La cylindrée réelle est déterminée par le constructeur (essais) et indiquée dans le catalogue en fonction des différents paramètres. COURBES POMPESVOLUMETRIQUES : Bancd’éssais Section d’ouverture de la vanne A Débit qv Pression refoulement Pression aspiration ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - clapet de décharge (souppe de sureté ;limiteur de pression ;relief valve) : Protection contre les surpressions - Les pompes volumétriques. Cela signifie que si le refoulement est bouché ou fermé, la pression monte extrêmement rapidement jusqu’à ce que le moteur bloque , l’entraînement défaillant, la pompe de casser les tuyauteries risque de s’éclater. Pour prévenir un de ces incidents ou plusieurs, lors d’une fermeture accidentelle au refoulement, l’utilisation d’une soupape de sécurité limitant les surpressions est indispensable LES CLAPETS DE DECHARGE CLASSIFICATION DES POMPES VOLUMETRIQUES ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPE ALTERNATIVE Lorsque le piston se déplace vers le bas, il se crée une dépression dans le cylindre, le clapet d’aspiration s’ouvre sous l’effet de la pression du fluide à l'aspiration et permet le remplissage du cylindre. Lorsque le piston repart vers le haut, le fluide du cylindre est mis en pression, le clapet d'aspiration est alors fermé , interdisant le retour du fluide vers l'aspiration. Le clapet de refoulement s’ouvre sous l'effet de la pression et permet l'évacuation du fluide vers la conduite de refoulement. came (excentrique) Bielle - manivelle PROPRRIERES: -Très hautes pressions À SIMPLE EFFET À DOUBLE EFFET -très faibles débits -utilisation : pompes d’injection le piston comprime une huile auxiliaire (fluide incompressible). Cette huile déforme la membrane qui comprime à son tour le fluide pompé PROPRRIERES: -pas de contact avec le fluide à transporter -adaptées aux fluides corrosifs et fluides chargés ( particules solides) ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPE PNEUMATIQUE A DOUBLE MEMBRANE la pompe pneumatique a double membrane (à commande pneumatique) comporte deux membranes. Ces membranes sont reliées par la tige de manouvre, dans la partie centrale. Les membranes fonctionnent comme un mur de séparation entre l’air et le liquide. le distributeur d’air est située dans la partie centrale de la pompe à membrane. le distributeur d’air dirige l’air comprimé vers l’arrière de la membrane droite. De cette façon, cette membrane se déplace vers la droite. Elle provoque une course de refoulement, évacuant le liquide de la pompe. La bille (Le clapet de non retour CNR) d’aspiration de cette chambre de pompage est poussée vers son siège alors que La bille CNR de refoulement s’ouvre du côté refoulement. En même temps, la membrane gauche effectue une course d’aspiration. L’air derrière la membrane de gauche est évacué dans l’atmosphère et le liquide est aspiré dans la chambre de pompage de cette membrane. La bille CNR d’aspiration est poussée hors de son siège et ouvre le côté aspiration de la chambre de pompage, tandis que la bille de refoulement est poussée dans son siège et ferme le côté refoulement de cette chambre de pompage. Lorsque la membrane droite sous pression atteint la fin de sa course, le déplacement de l’air est commuté de la membrane droite à l’arrière de la membrane gauche par le distributeur d’air. L’air comprimé pousse la membrane gauche vers la gauche. Ce faisant, la membrane droite est tirée vers la gauche. Dans la chambre de pompage gauche, la bille d’aspiration est poussée dans son siège et la bille de refoulement est poussé hors de son siège en poussant le liquide hors de la chambre de pompage. Dans la chambre de pompage droite, c’est l’inverse qui se produit. À la fin de la course, le distributeur d’air dirige l’air de nouveau à l’arrière de la membrane droite et redémarre le cycle décrit ci-dessus. POMPES A ENGRENAGES Deux pignons sont placés dans un carter et tournent en sens inverse, l'un des pignons (arbre primaire) entraînant l'autre. Le liquide aspiré est véhiculé par la périphérie des pignons : le volume élémentaire est compris entre deux dents consécutives d'un pignon et le carter. Le retour du liquide du refoulement vers l'aspiration est empêché par l'engrènement. PROPRRIERES: débits assez grand ; construction simple ; problème d’usure des dentures POMPE A VIS : POMPE A VIS A FILETS : sont en général constituées de 2 vis à filets à pas contraires (parfois entraînées par un jeu de pignons ) . Les paliers peuvent être intérieurs (lubrifiés par le produit lui-même) ou extérieurs. ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - Les 2 vis forment avec le corps des volumes se déplaçant axialement vers l'orifice de refoulement. Le produit est déplacé de façon continue et sans pulsation POMPES A VIS EXCENTREE La pompe est composée : -d'une vis interne à pas simple en métal ; -d'un stator à pas double en élastomère. Ces 2 éléments créent des volumes fermés qui vont se déplacer axialement de l'aspiration vers le refoulement lors de la rotation de la vis. PROPRRIERES: -utilisée pour les liquides très visqueux ( transfert des boues à bord) -faibles débits -rouet (en caoutchouc) assez fragile -ne doit jamais fonctionner à sec POMPE à PALETTES POMPE à PALETTES LIBRES : Les palettes sont plaquées sur la périphérie du corps soit par le biais de la force centrifuge, soit par la présence de ressorts. Le rotor tourne dans l’ anneau excentré. Le volume compris entre ces deux éléments est fractionné par les palettes coulissant dans le rotor. Sur un demi-tour le volume inter palettes augmente ; c'est l'aspiration. Sur l'autre demi-tour, le volume inter palettes diminue, c'est le refoulement ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPE à PALETTES LIBRES à débit variable La variation du débit est réalisée en faisant déplacer la bague statorique vers la gauche ,ce qui a pour effet d’accroître l’excentricité par conséquent d’augmenter le débit de la pompe POMPE à PALETTES en CAOUTCHOUC ( ou à palettes souples) Fabriquées en élastomère, les palettes du rotor flexible créent un vide ainsi un auto-amorçage à sec presque instantané. Durant la rotation du rotor , les palettes se recourbent en exerçant une légère compression sur la paroi interne du stator, chaque volume entre palettes successive aspire et achemine le liquide de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie, assurant un flux continu sans pulsations. pompe à palettes en caoutchouc ( ou à palettes souples) POMPES A PISTONS AXIAUX POMPE A AXE DROIT les pistons sont disposés parallèlement à l'axe, La course des pistons est provoquée par l'inclinaison du plateau d’un angle « α » par rapport au barillet contenant les pistons Pour les pompes à débit variable , l'inclinaison « α » est variable, alors la cylindrée est variable. ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPE A AXE BRISE le barillet est incliné par rapport à l’axe d’entraînement et il est entraîné par les pistons qui reçoivent le mouvement de rotation du plateau d’entraînement. Le barillet est guidé par un axe central . La cylindrée de la pompe varie en fonction de l’angle « α » d’inclinaison du barillet POMPE A PLATEAU OSCILLANT : l’arbre d’entraînement fait osciller le plateau d’entraînement, qui transmet un mouvement alternatif aux pistons immobilisés en rotation. Les pistons sont appliqués par des ressorts de rappel sur le plateau. L’angle du plateau oscillant n’est pas modifiable, de ce fait, la cylindrée d’une telle pompe est constante POMPES A PISTONS RADIAUX les pistons sont perpendiculaires à l'axe( disposés radialement). La course des pistons est provoquée par un arbre excentrique ou vilebrequin ( Propriétés : vitesses relativement faibles ; très couteuses ; pressions élevées ; rendement de 0,9 à 0,95.) ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPES A PISTONS RADIAUX A CYLINDREE FIXE : DISPOSITION DES CYLINDRES : ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI - POMPES A PISTONS RADIAUX A CYLINDREE VARIABLE : DEBIT ET CYLINDREE DES POMPES VOLUMETRIQUES : RENDEMENTS D'UNE POMPE Le débit d’une pompe volumétrique est fonction des rendements de la pompe , on distingue: - Rendement Volumétrique (v) - Rendement Mécanique (m) - Rendement Global () RENDEMENT VOLUMETRIQUE : C'est le rapport entre la cylindrée réel et la cylindrée géométrique (ou théorique) compte-tenu de la cylindrée et de la vitesse de rotation de la pompe : La différence entre la cylindrée réel et la cylindrée géométrique est due aux fuites internes entre l'aspiration et le refoulement1 par les jeux mécaniques RENDEMENT MECANIQUE : La notion du rendement mécanique m est due aux frottement entre les organes mobiles et les organes fixes et aux pertes de charge dues à la viscosité de l'huile RENDEMENT GLOBAL : Le rendement global est le produit du rendement volumétrique et du rendement mécanique. Il s'exprime en pourcentage : Il est également fonction du rapport puissance hydraulique et puissance mécanique : ISPM AGADIR- COURS : MACHINES MARINES AUXILIAIRES - FILIERE : MECANIQUE MARINE - MODULE : MOTEUR & AUXILIAIRES(N°12-LM1)- SEMESTRE:S2 Moaad CHAAIRI -
