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Flexibles quart d'onde : pour un dimensionnement optimisé

Les installations hydrauliques des engins mobiles sont soumises aux pulsations de pression générées par les pompes hydrauliques. Ces pulsations se transmettent dans le fluide hydraulique qui lui-même vient exciter les canalisations hydrauliques, ce qui engendre du bruit et des vibrations. De nombreux engins mobiles sont équipés de dispositifs visant à réduire ces pulsations et donc permettant de réduire le bruit d’origine hydraulique. Plusieurs dispositifs existent, tous contraints par le peu d’espace disponible pour les intégrer sur les machines. Etienne Camus, ingénieur Etudes et Prestations – Hydraulique au sein du pôle Transmission de Puissance du Cetim, nous détaille une méthode de dimensionnement innovante des flexibles quart d’onde équipant certains engins mobiles.

Une solution existante qui a fait ses preuves est l’utilisation de tubes quart d’onde. Il s’agit de tubes bouchés placés en sortie de pompe sur un té et dont la longueur est calculée de manière à ce que la propagation des ondes de pression dans ce tube vienne atténuer les pulsations de pression de la pompe dont la fréquence est directement fonction de la vitesse de rotation.
Ainsi, dans le cas du tube en quart d’onde, l’installation hydraulique bénéficie de l’impédance d’entrée d’un tube bouché qui est de la forme suivante :
Celle-ci présente une anti-résonnance à la fréquence f0. Cette anti-résonnance se répète pour tous les multiples impairs de f0, alors que pour tous les multiples pairs de f0, il y a une résonnance. Par conséquent, si les effets liés au fluide ne sont pas pris en compte (inertie, viscosité, amortissement, etc.), il y a amortissement des pulsations de pression pour tous les multiples impairs de f0, et amplification des pulsations de pression pour tous les multiples pairs de f0...

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