Différence entre cavitation ou aération?

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Beaucoup de techniciens d’entretien confondent la cavitation et l’aération. En fait, l’aération est parfois appelée pseudo-cavitation. Bien que ces deux conditions présentent des symptômes similaires, leurs causes sont complètement différentes.

Qu’est-ce que la cavitation?

La cavitation est la formation et l’effondrement des cavités d’air dans le liquide. Lorsque le fluide hydraulique est pompé à partir d’un réservoir, une chute de basse pression se produit du côté aspiration de la pompe. Malgré ce que beaucoup de gens croient, le fluide n’est pas aspiré dans la pompe, mais plutôt poussé par la pression atmosphérique, comme le montre l’illustration de gauche ci-dessous.

Le mouvement des engrenages rotatifs entraîne une chute de pression à la ligne d’aspiration. La différence de pression résultante entre le réservoir et l’entrée de la pompe provoque le passage du fluide de la pression supérieure à la pression inférieure. Tant que la différence de pression est suffisante et que le chemin d’écoulement est clair, l’opération fonctionne bien, mais tout ce qui réduit le flux d’entrée peut créer des problèmes. Chaque fois que la pompe ne peut pas avoir autant de fluide qu’elle essaye de livrer, la cavitation se produit, comme indiqué dans la bonne illustration ci-dessous.

L’huile hydraulique contient environ 9% d’air dissous. Lorsqu’une pompe ne reçoit pas assez d’huile, l’air est retiré de l’huile. Ces bulles d’air se déplacent dans la pompe et éventuellement s’effondrer et imploser lorsqu’elles atteignent une zone de pression relativement élevée. Les ondes de choc qui en découlent produisent un bruit de gémissement régulier et agressif et des dommages à l’intérieur de la pompe.

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Causes de la cavitation

Toute augmentation de la vitesse du fluide peut entraîner une cavitation. La vitesse du fluide est inversement proportionnelle à la taille de la ligne hydraulique. La plupart des pompes ont une ligne d’aspiration supérieure à la ligne de pression. Ceci permet de réduire la vitesse d’entrée, ce qui rend très facile l’entrée d’huile dans la pompe. Tout blocage, tel qu’un filtre ou un filtre d’aspiration branché, peut entraîner la cavitation de la pompe. Une crépine d’aspiration contaminée est la cause la plus fréquente de cavitation simplement parce qu’elle se trouve sous le niveau d’huile dans le réservoir.

L’un de nos consultants a récemment été appelé à une usine en Géorgie qui avait changé cinq pompes sur une machine en moins d’une semaine. La première chose qui a été notée était un bruit de gémissement aigu, qui a été entendu toutes les 20 à 30 secondes. Les mécaniciens avaient changé la ligne d’aspiration, et bien qu’une colonne d’aspiration ait été montrée sur le schéma, aucune n’a été trouvée dans la ligne. La machine a alors été fermée et le réservoir a été évacué pour être nettoyé. Devinez ce qui a été trouvé dans le réservoir? La crépine d’aspiration, qui flottait dans l’huile, bloquait parfois le tuyau d’aspiration de la pompe.

Un capuchon de reniflard bouché est une autre cause commune de cavitation. Cela peut conduire à une chute de pression dans le réservoir. La pression d’aspiration à la pompe doit diminuer très bas pour compenser cela, créant des cavités de vapeur.

Dans une usine de contreplaqué en Oregon, un tuyau a été rompu sur le tour, ce qui a entraîné une perte de 150 gallons d’huile dans le réservoir. Une fois que le tuyau a été changé, le technicien de lubrification a enlevé l’un des bouchons de reniflard pour remplir le réservoir. Pendant le remplissage du réservoir, un changement de changement s’est produit, et la technologie de lubrification du deuxième étage a repris. Une fois que le réservoir a été rempli, la technologie de lubrification a installé un bouchon de tuyau sur les fils où le capuchon de reniflard était situé à l’origine. Le résultat était qu’une des pompes de l’unité a échoué dans quelques heures après le démarrage en raison de la cavitation. Après avoir perdu deux pompes en 24 heures, on a découvert le bouchon de tuyau sur l’ouverture de reniflard.

Les températures extrêmes de l’huile peuvent également provoquer une cavitation. Des températures élevées permettent de former des cavités de vapeur avec moins de chute de pression, tandis que les basses températures augmentent la viscosité de l’huile, ce qui rend plus difficile l’introduction de l’huile dans la pompe. La plupart des systèmes hydrauliques ne doivent pas être démarrés avec de l’huile moins de 40 degrés F ou mis sous charge jusqu’à au moins 70 degrés F.

En outre, la cavitation peut résulter si la vitesse du variateur est trop élevée pour la pompe, car la pompe essaie de fournir plus d’huile qu’elle ne peut pénétrer dans son orifice d’aspiration. Si la pompe est positionnée, il faut que le fluide soit éloigné du réservoir, la pression atmosphérique peut être insuffisante pour fournir suffisamment de fluide à l’entrée de la pompe, ce qui peut faire caviter.

Les systèmes à haute altitude sont également sensibles à la cavitation, car la pression atmosphérique disponible peut être insuffisante. C’est pour cette raison que l’hydraulique aéronautique doit utiliser des réservoirs sous pression.

Compréhension de l’aération

L’aération se produit chaque fois que l’air extérieur entre dans le côté aspiration de la pompe. Cela produit un son plus erratique que celui de la cavitation. Le bruit de gémissement peut être augmenté par un son semblable à celui des marbres ou du gravier qui traverse l’intérieur de la pompe. Si l’huile dans le réservoir est visible, vous pouvez voir de l’écume. L’air dans l’huile peut entraîner une ralentissement des performances du système et même endommager la pompe et d’autres composants.

Ations of Aeration

L’aération est souvent causée par une fuite d’air dans la ligne d’aspiration. La pression dans la ligne d’aspiration est inférieure à celle de la pression atmosphérique, donc s’il y a une fuite dans la conduite d’aspiration, l’huile ne fuira pas, mais l’air s’enfuit. Si vous soupçonnez une fuite d’air, mettez de l’huile sur tous les raccords et connexions Dans la ligne d’aspiration. Si le son de l’aération s’arrête brièvement, vous avez trouvé votre fuite. Un pistolet à ultrasons peut également être utilisé pour détecter les fuites.

L’un de nos consultants a été invité à diagnostiquer plusieurs pannes de pompe sur un système dans une usine de fabrication d’automobiles. Quand il est arrivé à l’unité, il a entendu un bruit irrégulier et acharné. Il a également remarqué qu’il y avait plusieurs accessoires dans la ligne d’aspiration. Il a fait en sorte que l’un des mécaniciens remplisse une bouteille d’huile et l’enfonce autour de tous les accessoires. Lorsque l’huile a été appliquée à un raccord, la pompe s’est calmée momentanément. Cet ajustement avait vibré doucement après 12 ans sur la machine.

Un mauvais joint d’arbre sur une pompe à déplacement fixe est une autre cause commune d’aération. Si vous soupçonnez un mauvais joint d’étanchéité, vaporiser une crème à raser autour du joint. Si elle est mauvaise, des trous dans la crème de rasage se développer lorsque l’air pénètre dans la pompe.

Une fois, j’ai été appelée dans une fabrique de papier où la mousse est sortie du réservoir de bûche de bois peu de temps après la démarrage de la pompe à déplacement fixe. Après avoir effectué le test de la crème à raser, je savais que le joint d’étanchéité était mal porté. Après une inspection supplémentaire, j’ai constaté que l’accouplement élastomère de la pompe était usé, ce qui a entraîné une usure sur le joint d’étanchéité de l’arbre.

Des raccords incorrectement serrés ou alignés dans la ligne d’aspiration peuvent également provoquer une aération. Vérifiez tous les accessoires et assurez-vous qu’ils sont serrés et alignés selon les spécifications.

Une rotation incorrecte de l’arbre peut ne pas être un problème avec toutes les pompes, mais certaines aérées si elles sont retournées vers l’arrière. La plupart des pompes ont un sens de rotation estampillé ou situé sur un autocollant sur le carter de la pompe. Plusieurs fois, lorsqu’une pompe est reconstruite, ce sticker est enlevé. Vérifiez toujours le numéro de pièce de la nouvelle pompe à installer avec l’ancienne pompe. Souvent, un numéro ou une lettre indiquera s’il s’agit d’une rotation à droite ou à gauche. Si vous n’êtes pas sûr, retirez la ligne de sortie de la pompe et fixez-la dans un récipient. Ne jamais tenir cette ligne, car cela pourrait être une situation dangereuse. Joger momentanément le moteur électrique. Si la pompe tourne dans la direction correcte, l’huile sortira du port de sortie.

L’aération peut également résulter d’un faible niveau de liquide. Le niveau d’huile ne devrait jamais tomber plus de 2 pouces au-dessus de la ligne d’aspiration. Si tel est le cas, un vortex peut se former, tout comme lors du drainage d’une baignoire. Cela permet l’air dans la ligne d’aspiration, entraînant une aération de la pompe.

Lors du dépannage des problèmes de pompe hydraulique, effectuez d’abord les contrôles visuels et sonores, car ceux-ci sont les plus faciles à réaliser. Rappelez-vous, l’aération et la cavitation produisent des sons différents. Habituellement, vous pouvez déterminer la cause du problème avant que la première clé ne soit tournée. ( Al Smiley, GPM Hydraulic Consulting )

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