🛠️ Calculateur de pompe à engrenages

Les pompes à engrenages sont les chevaux de trait des circuits hydrauliques et de lubrification. Deux pignons en prise emprisonnent l’huile dans les espaces entre leurs dents et la transportent du côté aspiration vers le côté refoulement. Le calculateur de pompe à engrenages applique la relation fondamentale débit = cylindrée × vitesse, où la cylindrée est le volume délivré par tour (cm³/tr) et la vitesse est en tr/min. Le débit théorique en litres par minute vaut cylindrée × RPM / 1000, et le débit réel est un peu inférieur car une partie de l’huile fuit à travers les jeux.

Lorsque vous spécifiez un système hydraulique, vous connaissez généralement le débit nécessaire — pour déplacer un vérin à une vitesse donnée, ou alimenter un moteur à la bonne vitesse de rotation. En inversant la formule, on obtient la cylindrée requise, qui définit la taille de la pompe : une pompe de 12 cm³/tr à 1 500 tr/min délivre environ 18 L/min en théorie, autour de 17 L/min en pratique. Le calculateur travaille dans les deux sens et intègre automatiquement le rendement volumétrique. Pour la perte de charge dans la tuyauterie associée, utilisez le calculateur de perte de charge.

Le débit théorique est la cylindrée multipliée par la vitesse. Le rendement volumétrique ηv, typiquement de 88 à 96 %, rend compte des fuites internes à travers les jeux d’engrenage ; le débit réel vaut le débit théorique multiplié par ηv. L’outil permet de résoudre soit le débit (connaissant cylindrée et vitesse), soit la cylindrée (connaissant un débit cible et la vitesse), puis affiche côte à côte les débits théorique et réel.

Une valeur dérivée pratique est la puissance d’entraînement : le moteur doit fournir pression × débit / 600 en kilowatts, ou utilisez le calculateur de puissance avec les mêmes entrées. Une pompe de 20 L/min à 150 bar exige environ 5 kW avant pertes. Ce chiffre détermine la taille du moteur électrique, du coupleur et du diamètre de la ligne d’aspiration. La pression admissible du circuit se vérifie avec le convertisseur de pression.

1. Choisissez ce que vous connaissez : cylindrée et vitesse, ou débit cible et vitesse.
2. Saisissez la cylindrée en cm³/tr, ou le débit en L/min.
3. Entrez la vitesse de rotation en tr/min.
4. Saisissez le rendement volumétrique (90 % par défaut).
5. Cliquez sur Calculer pour obtenir le débit et la puissance d’entraînement requise.

Que signifie la cylindrée par tour ?

La cylindrée est le volume de fluide déplacé par la pompe en un tour complet de son arbre, généralement exprimé en centimètres cubes par tour (cm³/tr). Multipliez par la vitesse pour obtenir le débit : 10 cm³/tr à 1 500 tr/min délivre 15 L/min théoriques.

Pourquoi le débit réel est-il inférieur au débit théorique ?

Parce qu’une partie du fluide fuit en sens inverse à travers les jeux entre les dents, les flasques latéraux et le corps. Cette fuite s’appelle le glissement, et le rapport débit réel sur débit théorique est le rendement volumétrique, généralement de 88 à 96 %.

Comment choisir entre une pompe à engrenages et une pompe à pistons ?

Les pompes à engrenages sont simples, économiques et tolérantes à la pollution, idéales pour les débits fixes jusqu’à environ 200 bar. Les pompes à pistons supportent des pressions plus élevées, une cylindrée variable et un meilleur rendement, mais coûtent plus cher et exigent une huile plus propre. Adaptez le type de pompe à la pression, au besoin de régulation du débit et à la propreté de l’huile.

Que se passe-t-il si je fais tourner une pompe à engrenages trop vite ?

Une vitesse excessive accroît l’usure, le bruit et le risque de cavitation, et les pertes par glissement augmentent. Chaque pompe a une vitesse maximale fixée par le fabricant, typiquement 2 000 à 3 600 tr/min selon la taille et les conditions d’aspiration. Restez en dessous.

Comment convertir des L/min en gpm ?

Divisez les litres par minute par 3,785 pour obtenir des gallons US par minute. Une pompe de 60 L/min délivre environ 15,9 gpm. Le calculateur accepte les deux unités pour le débit cible.

La même formule dimensionne-t-elle une pompe entraînée par un moteur ?

Oui — en inversant le raisonnement, un moteur hydraulique reçoit Q L/min et tourne à n tr/min, donc sa consommation par tour vaut Q/n. Les moteurs sont spécifiés par le même paramètre de cylindrée, l’outil fonctionne donc dans les deux sens.

Le rendement volumétrique chute quand la pression monte, car les fuites à travers les jeux augmentent avec la pression. Pour une première passe, prenez 90 % — cela correspond à la plupart des pompes à engrenages industrielles neuves à la pression nominale. L’aspiration doit être correctement dimensionnée et en charge ; la cavitation due à une ligne d’aspiration affamée est la cause la plus fréquente de défaillance prématurée des pompes à engrenages. Dimensionnez toujours pour le débit maximal que le système demandera, puis vérifiez que la vitesse reste dans la plage publiée par le fabricant.