central hydraulique de secours

[invitebced7de7]

Bonsoir
je suis un étudiant ingénieur , je prépare un projet de fin d'études sur une grue sur une plate-forme pétrolière: un moteur thermique qui entraine plusieurs pompes a débit variable ces pompes entrainent plusieurs moteurs hydrauliques qui assurent les différentes mouvements( flèche, giration, moufle..) , pour mon projet je doit concevoir un central hydraulique de secours composé d'un moteur électrique et une pompe a débit variable, le greffer au niveau des moteurs hydrauliques, et gérer chaque mouvement seule en cas de panne au niveau de moteur thermique. je voudrais savoir comment faire pour dimensionner mon moteur électrique, et sur quelle critères je me base pour choisir ma pompe sachant que tout les moteurs hydrauliques qui existent sont identiques.
merci pour votre aide
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[Zozo_MP]

Bonjour

Avant que nos deux champions Christian et Michel (que je salue tous deux) ne vienne répondre.

Vous devriez :

- donner les les valeurs Min et MAx de l'ensemble du système actuel avec le moteur thermique.

- expliquer pourquoi vous avez plusieurs pompes et les puissances absorbées par chacune d'elles.

- Donnez le schéma hydraulique avec thermique et électrique.
- expliquer comment vous bypassez mécaniquement et hydrauliquement le moteur thermique.
- reprécisez (confirmez) si le moteur électrique alimente un seul mouvement en mode secours ou plusieurs.
- Si vous avez plusieurs pompes comment se fait l'embrayage du moteur électrique. Découplage manuel ou automatique du mécanisme d'entrainement qui intervienne dans le choix du moteur et des sécurités qui y affèrent.

Bref donnez toutes les données possibles, sinon nous allons vous répondre à coté de votre demande.
Sachant que nos deux champions sont toutefois un peu faibles pour lire dans le marc de café.

Cordialement

[invite76532345]

Bonjour

Que les temps sont changés, sitôt que de ce jour... (Racine)

Curieusement, j'ai toujours vu un moteur thermique en secours d'une installation électrique.
La NFPA 20 a la même vision. Il est vrai que cette norme concerne la sécurité incendie, pas le travail d'école.
A bord il peut y avoir un "black-out".
Quand un Client demande un système "black start", si l'on oublie l'homme qui met en route, c'est toujours un moteur thermique qui est à l'origine de la chaîne.
Je suis surpris par votre solution.

A+

[hydrochristian]

Bonjour à tous

Pour vous répondre correctement je rajouterai en plus de celles énumérées par Zozo_Mp que je salut.

Le type de circuit utilisé pour chaque mouvement.
Exemple : circuit fermé, circuit ouvert, transmission hydrostatique. Si la génération de débit (groupe moto pompe), est à puissance constante, load sensing ect….,
ou mieux encore nous faire parvenir le schéma hydraulique. Le type te la marque des composants utilisé.
Le constructeur de la grue m’aidera (peut être) aussi à connaitre la technologie qu’il utilise.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebced7de7]

Bonjour
Merci pour vos réponses
Un moteur électrique est moin volumineux qu'un moteur thermique
le moteur thermique qui existe assure toute les mouvements simultanément, donc un moteur d'une grande puissance, je veux manipuler chaque mouvement seule donc je vais gagner énormément en terme de puissance donc de volume (l'encombrement est une contrainte). le type de grue est bucyrus-erie model MK60
pour expliquer l'existence de plusieurs pompes , c'est parce-que on a plusieurs mouvements à gérer.
En cas d'une panne au niveau de moteur thermique ou de l'une des pompes je mais en marche mon central de secours pour gérer chaque mouvement seule exemple (rotation puis descente et non pas rotation et descente au même temps).
g mis en pièce jointes le schéma de principe , je vais scanner le schéma hydraulique détaillé ce soir.
merci énormément pour votre coopération

[invitebced7de7]

BONSOIR
voila le schéma hydraulique détaillé de la grue.

[hydrochristian]

Bonjour
Un examen rapide de la photo du vrai schéma hydraulique,
fait deviner qu’il s’agit de transmission hydrostatique (circuit fermé) équipé de valve d’équilibrage pour le contrôle des charges motrices (descente).
Un moteur thermique ne pouvant retenir qu’environ 30% de sa puissance nominale.
Avec un double circuit d’échange d’huile un permettant l’irrigation de tous les moteurs et pompes, afin de les maintenir en température et le second pour la régénération des circuits et dissiper les calories.
Les blocs foré flasqué sur les moteurs sont composés du système d’irrigation, d'une soupape d’équilibrage de retenue de charge et du circuit de levé de frein automatique.

Je ne suis que francophone alors :

En voyant le système de cliquet sur le treuil « BOOM HOIST » je devine qu’il doit s’agir du mécanisme de variation de portée.
Le mécanisme « WHIP HOIST » doit être un treuil de levage de petite capacité (1 moteur).
Et « MAIN HOIST » un treuil de grande capacité (2 moteurs). « SWING » le mécanisme de rotation.
Les servocommandes des pompes hydraulique « ANNULAR CONTROL VALVE » par quel moyen sont t’elles manœuvrées (manuelle, hydraulique ou électro-hydraulique).
La manœuvre de secours se fait-elle uniquement manuellement ?
A quelle vitesse ?

Pour ma culture personnelle auriez-vous la marque et références des composants hydraulique?

[invitebced7de7]

Bonjour
la commande des pompes hydrauliques se fait manuellement par levier, mais ca n'empêche pas qu'il existe une partie électrique pour la commande de 'solénoïde valve'
il existe trois levier 1 2 3 et trois button a b c
a est actionné :
levier 1 : boom hoist
levier 2 : whip hoist
levier 3 : swing
c est actionné :
levier 1 : boom hoist
levier 2 : main hoist
levier 3 : swing
c et b actionné:
levier 1 et 2 : pour main hoist a grande vitesse
levier 3 pour swing
Je n'ai aucune idée à propos des marques des composantes utilisées ni des caractéristiques des pompes et des moteurs que je dispose mais en regardant le schéma hydraulique il est indiqué au niveau des pompes hydrauliques 7.24 IN³/Rev et au niveau des moteurs 5.43 IN³/Rev
je voudrais savoir si cela peut m'aider à déterminer les caractéristiques des pompes et des moteurs hydrauliques que je dispose afin de pouvoir dimensionner mon moteur électrique et la pompe de l'unité de de secours?
Pour le central que je doit étudier je n'ai aucune contrainte de vitesse , il est aussi préférable que sa commande soit manuelle pour ne pas compliquer l'étude .
Je vous remercie encore pour l'intérêt que vous m'accordez.

[hydrochristian]

Rebonjour

Je ne suis que francophone alors :

Je pense que les valeurs indiquées 7.24IN3 et 5.43 IN3 sont les valeurs de la cylindrée par tour si vous connaissez leur système d’unité vous aurez peut-être les valeurs correspondante en cm3 par tour.
Le dimensionnement de votre centrale hydraulique de secours sera tributaire des conditions de fonctionnement vitesses de manœuvre et pression de travail qui sont liées à celles d’exploitations à vide ou en charge.

Pour définir la pression de travail il vous faut connaitre -principalement- :

Treuils de levage : la charge à soulever, le rapport de réduction, le diamètre de la bobine, les rendements, la cylindrée des moteurs hydraulique.

Treuil de relevage : il est plus difficile à calculer il faut savoir si votre système est équilibré ou pas avec un système de compensation. Puis le rapport de réduction, le diamètre de la bobine, les rendements, la cylindrée.

La rotation : le rapport de réduction et rendement total du mécanisme, et les conditions d’exploitation vent, charge, gite, et encore la cylindrée.

J’ai certainement oublié quelques détails.

[hydrochristian]

Salut

Si mes recherches sont correctes le IN³ vaut 16.387cm³
soit pour les pompes environ 118cm³/tr et les moteurs 90cm³/tr

[invitebced7de7]

Rebonjour
tous ce que vous avez compris est correct
« BOOM HOIST » : c'est la flèche
« WHIP HOIST »treuil de levage de petite capacité qui peut soulever jusqu'à 10 tonnes.
« MAIN HOIST » un treuil de grande capacité (40tonnes).
« SWING » c'est le mécanisme de rotation.
à mon avis je doit dimensionner mon système en tenant compte du mouvement du treuil de levage de grande capacité car c'est le mouvement qui demande la plus grande puissance, dans mon central de secours je vais manipuler chaque mouvement seul, et non pas deux mouvement ou trois mouvement au même temps aurais-je peut être tord ? sinon comment savoir si mon système est équipé avec système de compensation ou pas, est ce que vous voulez dire le contre-poid ?
pour les rendement comment je peux les trouver?
merci énormément pour votre aide.

[hydrochristian]

Rebonjour

Voilà un lien qui pourra peut être, te renseigner sur les principes d'équilibrage des mécanismes de flèche.

http://hydrauliqueportuaire.fr/docum.../fl_hyd_22.pdf

[invitebced7de7]

Bonjour Christian
merci pour le document, pour la grue MK 60 , elle n'est pas équipée d'un système d'équilibrage, je voudrai savoir comme j'ai motionné dans mon dernier message si mon raisonnement est correct à propos du dimensionnement du central en tenant compte seulement de mouvement de la flèche.
j'ai pu avoir ces informations concernant le moteur hydraulique du treuil de levage de petite capacité suite a un problème technique au niveau du moteur hydraulique.
après remplacement du moteur il y a eu plusieurs test:
-mise en service et contrôle de la pression pompe hydraulique à vitesse moteur 2200tr/min
*en position neutre=330 psi
*203 psi en montée/descente.
est ce que ces informations peuvent m'aider a dimensionner mon système?
cordialement.

[hydrochristian]

Bonjour ANISBR

Sachant que 14.3psi sont égal à 1bar les valeurs que vous indiquez 330psi et 203psi sont certainement les valeurs de pression de gavage pour les 330psi (23b)
et celle de la soupape de pression du bloc d’échange pour les 203psi (14b), elles ne vous sont d’aucune utilité pour le dimensionnement de votre groupe de secours.
Si le schéma hydraulique est bien fait vous devriez avoir mentionné le réglage de tous les limiteurs de pression ainsi que celui des soupapes d’équilibrage. Ou les retrouver dans un cahier d’essais de l’engin.

En ayant préalablement établit un cahier des charges.

Qui mentionne :

Vitesse de manœuvre, les forces de traction de chaque treuil en (charge et à vide), type de gestion des mouvements (commande proportionnelle ou tout ou rien), ect….

Vous devriez trouver la puissance à installer ?

à mon avis je doit dimensionner mon système en tenant compte du mouvement du treuil de levage de grande capacité car c'est le mouvement qui demande la plus grande puissance,

Certainement la plus grande puissance consommée, mais peut être pas la plus haute pression.
Je m’excuse, mais ton raisonnement est trop rapide pour moi, ne connaissant pas les mouflages la cinématique de chaque mécanisme.
Je ne peux répondre précisément à cette question, j’ai essayé de décrypter le petit schéma hydraulique.
Il n’y a apparemment pas de limiteur de pression commun aux trois mouvements principaux. La pression choisit pour le dimensionnement de la centrale sera certainement la maximale. Est-elle indiquée ?

Que connaissez-vous de l’installation ?

Puisque ce n’est pas un cas d’école et que l’appareil existe bien, des photos et renseignement complémentaires seront les bienvenues.
A+

[Whisper_]

Bonjour,
je profite de cette discussion pour poser une petite question sur les moteurs hydrauliques à engrenages: j'ai 2 moteurs SAUER de 20cm3 prévus pour un seul sens de rotation, et je souhaite les mettre en série, c'est à dire que le premier moteur aura une contre pression à la sortie de 100bars. Est ce que c'est faisable ou alors peut il y avoir des problemes d'équilibrage de pression sur les flasques?
merci

[michel dhieux]

Je n'ai aucune idée à propos des marques des composantes utilisées ni des caractéristiques des pompes et des moteurs que je dispose ....

bonsoir
et c'est dommage ,car on arrivent quelques fois , a déterminer ,si se sont des composants ,de série légère,médium ,ou lourde..... et une dimension donne une gamme de débit de ces pompes ou moteurs.
étant donné que la puissance absorbé ; c'est le débit X par la pression
(exclus les rendements) .
il y a une chose qui me semble ,tu nous a pas dites ,c'est :
en fonctionnement électrique ,les performances vitesse doivent être l'égal , ou peuvent être inférieure .
en clair ,si en fonctionnement thermique la pression de service maximale est de 200 bars (sur une fonction),et le débit de 100 litres ; un débit de 50 litres divise par 2 la puissance installé du moteur électrique par rapport au thermique.
se qui me parait inquiétant pour un moteur électrique se sont les commandes manuelles des pompes, car si une charge a lever est limite de fonctionnement ,le néophyte aura tendance a augmenter le débit de la pompe par le levier de commande de cette pompe ,or
se serait plutôt diminuer le débit et augmenter la pression ,mais si la pression maximale du circuit est celle de la pression admissible maximale de la pompe ,alors il faudra exclure la demi puissance ,sauf si le pilote a du doigté , et une compréhension de ci dessus .
(c'est la fin de semaine je ne sais si j'ai été clair )
cordialement

[michel dhieux]

Bonjour,
je profite de cette discussion pour poser une petite question sur les moteurs hydrauliques à engrenages: j'ai 2 moteurs SAUER de 20cm3 prévus pour un seul sens de rotation, et je souhaite les mettre en série, c'est à dire que le premier moteur aura une contre pression à la sortie de 100bars. Est ce que c'est faisable ou alors peut il y avoir des problemes d'équilibrage de pression sur les flasques?
merci

bonsoir
non ce n'est pas possible ,car un unidirectionnel , n'a qu'un orifice qui peut être mis en pression , or le premier a une pression en entrée et en sortie ,par contre le second pas de problème.
les parties internes (paliers) sont différentes entre un seul sens et les deux sens, de plus le drain est interne vers le coté basse pression ,pour un seul sens ,alors que pour le deux sens il est externe .
cordialement

[hydrochristian]

Bonjour

Voilà un lien qui te montre une grue HK60 (nouvelle génération) en cour de montage en atelier.

Il me semble reconnaitre des pompes SAUER série 90 de nouvelle génération. Sur les flexibles on peut lire 6000psi soit 420b.
Il me semble qu’il y a eu une amélioration importante au niveau de la commande des pompes elles ne sont plus manuelle
ce qui permet une gestion plus facile de toutes les sécurités (limitation d’effort, de couple, fin de sources).

http://translate.google.fr/translate...nes2007Houston
http://www.sauer-danfoss.com/Product...tors/index.htm

[invitebced7de7]

bonsoir
merci Christian pour les liens.
il me semble aussi q'il a eu une amélioration
pour notre unité de secours je doit calculer la puissance du moteur électrique et dimensionner ma pompe hydraulique, je vais essayer de trouver un document ou un rapport journalier ou je peux trouver les conditions de fonctionnement de la grue, pression de travail, charge. je pense que ce sont les même que la grue HK60

il y a une chose qui me semble ,tu nous a pas dites ,c'est :
en fonctionnement électrique ,les performances vitesse doivent être l'égal , ou peuvent être inférieure .

les performances vitesse de notre central de secours peuvent être inférieur, tout ce qui compte, c'est de déplacer les personnels ou les matériels ,les ramener a un endroit sécurise, puis faire les réparations nécessaires.
Pour la commande de notre central, c'est moi qui a proposé de faire un commande manuel, pour ne pas compliquer l'étude, mais si c'est nécessaire, je peut faire un commande hydraulique ou électro-hydraulique.
cordialement

[hydrochristian]

Bonjour

POUR CE MODÈLE DE GRUE.

Si tu examines les photos (13 et14) des deux treuils de levage, il semble de construction identique.
Et qu’en fonction de leur capacité ils sont équipés avec un ou deux moteurs.
Ce qui semble cohérant avec les charges que tu indiques 10t sur un brin et 40t avec un mouflage 2 brins et deux moteurs tu peux déjà considérer une pression maximale identique pour le levage.

Au regard de la photo (51) on devine 7 gorges de poulies qui laisse entrevoir un système de mouflage entre la tête de flèche et la contre flèche arrière.
Ce qui permet certainement d’équilibrer les efforts pour la manœuvre du mouvement de variation de portée, et un déplacement pratiquement horizontal de la charge.

[invitebced7de7]

Bonjour
je m'excuse pour le retard, il m'a fallut quelque temps pour faire mes recherches.
il est indiqué sur le schéma hydraulique au niveau des pompes 7.24 in³/rev soit de l'ordre de 205 cc/tour
on peut remarquer aussi une différence de pression au niveau des moteurs hydrauliques de l'ordre de 4000psi soit de 280 bar
donc la puissance consommé par une seule pompe P=(pxQ)/600= 95kw
si je choisit un moteur électrique de 55kw alors je devrais choisir une pompe avec un débit de l'ordre de 81.2cc/tour avec une réduction de vitesse de l'ordre de 44%>30% la valeur imposé par le cahier de charge.
ma central de secours sera constitué d'un moteur électrique de 55kw et une pompe de 81.2cc/tour
la question qui se pose maintenant comment choisir la marque des de pompe de de central de secours, cad qu'elle sont les critères de choix de la pompe.(y'a-t- il des abaques qui peuvent m'aider a déterminer le type de ma pompe).
pour connecter mon central de secours, est ce que je doit utiliser un circuit ouvert ou fermé, puis il y a quelque chose qui m'inquiète
, c'est le circuit de fuite , si je vais installer mon central de secours il y aura certainement un débit de fuite .comment je peux résoudre ce problème, est ce que je doit installer des vanne sur les lignes de fuite au niveau du réservoir?
cordialement.

[hydrochristian]

Bonjour ANISBR

Je te réponds rapidement.

On ne doit pas avoir le même tableau de conversion je suis allé sur ce lien pour convertir les unités.
http://fr.unitjuggler.com/volume-conversions.html

Tu trouves une puissance de 95Kw. Tu confonds la cylindrée de la pompe qui est le volume refoulé pour un tour, et le débit.
La valeur que tu indiques 205 pour trouver la puissance de 95Kw est certainement celle du débit. Qui se calcule en multipliant la cylindrée de la pompe par sa vitesse de rotation.
Si tu as réellement 205l/min. la vitesse de rotation de la pompe est d’environ 1750tr/min pour une cylindrée de 7.24IN3/rev soit 118.64 cm3.
Si la vitesse imposée est 30% de celle de service (205l/min) le débit sera d’environ 61.5l/min. Si tu choisis un moteur électrique à 1500tr/min la cylindrée de la pompe sera d’environ 41cm3/tr.
Le choix de la pompe est principalement fonction de la pression maximale de fonctionnement.
Pour l’implantation du groupe de secours sur le circuit existant et je réaliserai la sélection au moyen de vannes trois voies.
A+

[hydrochristian]

Bonjour ANISBR

J’ai représenté un petit schéma qui ressemble à l’installation d’un groupe de secours.

D’après le minuscule schéma et le peu d’informations sur l’installation. Il pourra peut-être t’aider dans ton étude pour te faire une idée comment implanter le groupe de secours.

[invitebced7de7]

bonjour
Merci Christian pour l'aide, vraiment ca nous a beaucoup aidé le schéma hydraulique que vous avez fait.
J'ai oublié de vous dire que l'unité de secours sera installé en bas de fut qui mesure 18 mètres. donc si l'une des pompes tombe en panne ca sera une solution merveilleuse , mais si le moteur thermique tombe en panne nous allons utiliser deja les commandes de secours et les commandes des pompes qui existent déjà, je suis entrain de concevoir une solution, je vais vous l'envoyer pour des éventuels suggestions .
Mercienormement pour l'aide

merci énormément

[hydrochristian]

Bonjour ANISBR

Je n’ai certainement pas tout compris.
Les pompes hydraulique sont certainement flasquées sur une boite transfert et entrainées par le moteur thermique.
S’il tombe en panne, il n’y a plus d’énergie hydraulique à quoi te servent les commandes des pompes hydraulique.

[invitebced7de7]

Bonjour Christian
je crois que c'est moi qui n'as pas tout compris, votre solution est merveilleuse, je voudrais comprendre quelque détails dans le schéma hydraulique de la grue.
1. c'est quoi l'utilité de la conterbalance valve, pourquoi elle est taré a 5000psi
2. C'est quoi l'utilité du bloc (en pièce jointe)
3.Pourquoi sur des moteur hydraulique du schéma il y a un seul limiteur de pression, sur d'autre moteur il y en a deux.
4. pour les divert valve :est ce que ce sont en fait deux distributeur accouplée?
Je vous remercie Christian pour le soutien .
cordialement

[invitebced7de7]

une autre question si vous permettez : au niveau du limiteur de pression il est indiqué 190/210, ces quoi la signification de ces chiffre
cordialement

[hydrochristian]

Rebonjour ANISBR

Je vais essayer de te répondre malgré la difficulté de lire le schéma (minuscule).

1. conterbalance valve : valve d’équilibrage elle sert au contrôle des charge motrices, afin d’éviter l’emballement de la charge.
Si tu regardes elle est pilotée en externe par la canalisation de descente et en interne pour protéger le récepteur contre les surpressions.
http://forums.futura-sciences.com/te...s-3-voies.html

2. C’est le bloc d’échange, le tiroir met la canalisation de basse pression en communication avec le limiteur de pression de balayage il est réglé
à une valeur inférieure de celui de la pompe de gavage. De ce fait le limiteur de pression de gavage se referme
étant réglé plus haut, et celui du bloc d’échange s’ouvre provoquant une circulation d’huile.
Ce qui permet la régénération du circuit fermé. Aussi bien pour la pollution du fluide, que pour la température bien souvent l'huile ainsi expulsée retourne au réservoir au travers d'un réfrigérant.

3. En ce qui concerne le limiteur de pression monté sur la branche descente des moteurs hydraulique je ne vois pas exactement comment ils sont branché sur le schéma.
On peut imaginer qu’ils servent à éviter la multiplication de pression (charge + pilotage) avant l’ouverture de la valve de freinage.
S’il sont drainé interne il ne servent pas à grand-chose car la contre pression s'ajoute à celle du ressort de tarage.

4. Je n’ai pas trop détaillé le fonctionnement mais l'une des raisons, me parait être la sécurité pour garantir qu’ils commutent simultanément autrement il n’y aurait qu’une seule branche du circuit alimenté.
5. Quel limiteur de pression (190/210)?.

C’est l’une des raisons pour laquelle j’avais demandé la référence des composants en particulier de ceux qui équipent les moteurs hydraulique (Valve d’équilibrage, de défreinage, et de balayage)

[invitebced7de7]

Bonjour Christian
un grand merci pour Les explications. je suis chanceux de vous avoir trouvé dans ce forum.
le limiteur de pression est ( en pièces jointe)
Pour l'unité de secours , après avoir connecté l'unité il y aura certainement de l'air dans les flexibles. ca va gêner énormément le fonctionnement , sachant que le central doit être transportable cad en cas de panne on va la connecter puis l'utiliser, je devrais peut etre prevoir un purgeur? comment je peut résoudre un tel problème

[hydrochristian]

Bonjour

Le limiteur représenté est celui du circuit de gavage de la pompe circuit fermé.
Pression de gavage=13bar au-dessus de la pression de carter (tarage normal)
Mini : 8bar par intermittence.

Selon la documentation SAUER/SUNDSTRAND