FR3090755A1 - Texturing of surfaces - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de fonctionnement (E) d’une machine hydraulique, ladite machine hydraulique comprenant : un logement présentant une première surface, et un organe mobile par rapport au logement, ledit organe présentant une deuxième surface en contact avec la première surface, le procédé (E) comprenant une étape (E1) de mise en mouvement de l’organe par rapport au logement de sorte à ce qu’une vitesse de glissement de la première surface par rapport à la deuxième surface soit inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde, ladite étape (E1) de mise en mouvement étant mise en œuvre sur une période temporelle de mise en mouvement dont une durée est égale à au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique, la première surface et/ou la deuxième surface comprenant une texturation. Figure pour l’abrégé : Fig. 9The present invention relates to an operating method (E) of a hydraulic machine, said hydraulic machine comprising: a housing having a first surface, and a member movable relative to the housing, said member having a second surface in contact with the first surface , the method (E) comprising a step (E1) of setting the member in motion relative to the housing so that a sliding speed of the first surface relative to the second surface is less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second, for example less than 0.15 meters per second, said step (E1) of setting in motion being implemented over a time period of setting in motion of which a duration is equal to at least 25% of the duration of a total time period of operation of the hydraulic machine, the first surface and / or the second surface comprising a texturing. Figure for the abstract: Fig. 9
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Texturation de surfacesTitle of the invention: Texturing of surfaces
Domaine techniqueTechnical area
[0001] La présente invention concerne le domaine des machines hydrauliques.The present invention relates to the field of hydraulic machines.
[0002] La présente invention vise plus spécifiquement les propriétés de surfaces d’éléments d’une machine hydraulique telle qu’une machine hydraulique rotative à pistons radiaux.The present invention relates more specifically to the surface properties of elements of a hydraulic machine such as a rotary hydraulic machine with radial pistons.
Technique antérieurePrior art
[0003] Une machine hydraulique comprend plusieurs organes mobiles par rapport à des logements prévus à cet effet. En vue de diminuer les pertes d’énergie dûes aux frottements, il est connu de disposer un fluide de lubrification, typiquement de l’huile, au niveau de l’interface entre organes et logements.A hydraulic machine comprises several movable members with respect to housings provided for this purpose. In order to reduce the energy losses due to friction, it is known to have a lubricating fluid, typically oil, at the interface between members and housings.
[0004] En référence à la figure 1, le comportement du fluide de lubrification diffère notamment selon la vitesse de glissement des surfaces d’organes par rapport aux surfaces de logements, c’est-à-dire du régime de la machine hydraulique. Ainsi, comme visible sur la courbe en trait plein de la figure 1, à des vitesses de glissement élevés, des coins d’huile se forment à l’interface entre les organes et les logements, ce qui diminue le coefficient de frottement entre leurs surfaces. On parle alors de régime hydrodynamique. En revanche, comme également visible sur la courbe en trait plein de la figure 1, à des vitesses de glissement faibles, typiquement au démarrage de la machine hydraulique, les organes sont généralement conçus pour fonctionner à sec au sein des logements prévus à cet effet, c’est-à-dire en dehors du régime hydrodynamique, où le coefficient de frottement entre les surfaces est alors plus élevé que dans le régime hydrodynamique. A cet égard, il est prévu de doter les organes et/ou les logements d’interfaces de frottement comprenant des matériaux favorisant le glissement, mais aussi de traiter les surfaces mises en contact afin qu’elles présentent un aspect poli, dur et/ou très lisse. Un exemple de telles interfaces de frottement est une demie-bague de coussinet de piston.With reference to FIG. 1, the behavior of the lubrication fluid differs in particular according to the sliding speed of the surfaces of the members relative to the surfaces of the housings, that is to say of the speed of the hydraulic machine. Thus, as can be seen on the solid line curve in FIG. 1, at high sliding speeds, oil wedges are formed at the interface between the members and the housings, which reduces the coefficient of friction between their surfaces . We then speak of a hydrodynamic regime. On the other hand, as also visible on the solid line curve of FIG. 1, at low sliding speeds, typically at the start of the hydraulic machine, the members are generally designed to operate dry within the housings provided for this purpose, that is to say outside the hydrodynamic regime, where the coefficient of friction between the surfaces is then higher than in the hydrodynamic regime. In this regard, provision is made to provide the members and / or the housings with friction interfaces comprising materials promoting sliding, but also to treat the surfaces brought into contact so that they have a polished, hard and / or very smooth. An example of such friction interfaces is a piston ring half-ring.
[0005] Toutefois, un tel fonctionnement n’apporte pas entière satisfaction. En effet, le coefficient de frottement entre les surfaces demeure élevé à des vitesses de glissement faibles. En outre, le fluide de lubrification est souvent éjecté du point de contact entre organe et logement à de tels régimes.However, such operation does not bring complete satisfaction. In fact, the coefficient of friction between the surfaces remains high at low sliding speeds. In addition, the lubrication fluid is often ejected from the point of contact between member and housing at such speeds.
[0006] Ainsi, une machine hydraulique présentera un rendement plus faible à l’arrêt qu’à une certaine vitesse de fonctionnement. En effet, les phénomènes d’adhérence des surfaces en glissement sont tels que le couple nécessaire à mettre la machine hydraulique en mouvement est supérieur lorsque ladite machine hydraulique est à l’arrêt que lorsque ladite machine hydraulique est en mouvement. De retour à la figure 1, on constate qu’il existe une plage de vitesse de glissement où la machine hydraulique a un couple de rotation à vide, ou couple résistant, ou couple de perte, plus élevé, et un rendement plus mauvais qu’à partir d’un seuil de vitesse de glissement où un régime hydrodynamique s’est établi.[0006] Thus, a hydraulic machine will have a lower yield at standstill than at a certain operating speed. In fact, the adhesion phenomena of sliding surfaces are such that the torque required to set the hydraulic machine in motion is greater when said hydraulic machine is stopped than when said hydraulic machine is in motion. Returning to FIG. 1, it can be seen that there is a sliding speed range where the hydraulic machine has a higher torque at no load, or resistance torque, or loss torque, and a poorer efficiency than from a sliding speed threshold where a hydrodynamic regime has been established.
[0007] Afin de pallier cet inconvénient, il est connu de surdimensionner la machine hydraulique, ou de tenir compte de la perte de rendement pour une machine hydraulique au démarrage. Toutefois, ce phénomène est très pénalisant pour les machines hydrauliques qui doivent être utilisées autour d’une position arrêtée, c’est-à-dire pour maintenir un couple à l’arrêt, puis fonctionnant à très faible vitesse.In order to overcome this drawback, it is known to oversize the hydraulic machine, or to take into account the loss of efficiency for a hydraulic machine at start-up. However, this phenomenon is very disadvantageous for hydraulic machines which must be used around a stationary position, that is to say to maintain a torque when stationary, then operating at very low speed.
[0008] Il existe donc un besoin de diminuer les frottements au sein de machines hydrauliques fonctionnant en dehors du régime hydrodynamique.There is therefore a need to reduce friction in hydraulic machines operating outside the hydrodynamic regime.
Exposé de l'inventionStatement of the invention
[0009] Un but de l’invention est d’améliorer la lubrification des machines hydrauliques. [0010] Un autre but de l’invention est d’améliorer le rendement des machines hydrauliques, notamment à des régimes de fonctionnement de vitesses faibles, typiquement au démarrage.An object of the invention is to improve the lubrication of hydraulic machines. Another object of the invention is to improve the efficiency of hydraulic machines, in particular at low speed operating speeds, typically at start-up.
[0011] Un autre but de l’invention est d’améliorer le fonctionnement de machines hydrauliques rotatives à pistons radiaux, notamment en dehors de leur régime hydrodynamique.Another object of the invention is to improve the operation of rotary hydraulic machines with radial pistons, in particular outside their hydrodynamic regime.
[0012] Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention, un procédé de fonctionnement d’une machine hydraulique, ladite machine hydraulique comprenant :It is for this purpose proposed, according to a first aspect of the invention, a method of operating a hydraulic machine, said hydraulic machine comprising:
un logement présentant une première surface, et un organe mobile par rapport au logement, ledit organe présentant une deuxième surface en contact avec la première surface, le procédé comprenant une étape de mise en mouvement de l’organe par rapport au logement de sorte à ce qu’une vitesse de glissement de la première surface par rapport à la deuxième surface soit inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde, ladite étape de mise en mouvement étant mise en œuvre sur une période temporelle de mise en mouvement dont une durée est égale à au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique, la première surface et/ ou la deuxième surface comprenant une texturation.a housing having a first surface, and a member movable relative to the housing, said member having a second surface in contact with the first surface, the method comprising a step of setting in motion of the member relative to the housing so that that the sliding speed of the first surface relative to the second surface is less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second, for example less than 0.15 meters per second, said step of setting in motion being implemented over a time period of setting in motion of which a duration is equal to at least 25% of a duration of a total time period of operation of the hydraulic machine, the first surface and / or the second surface comprising a texturing.
[0013] Avantageusement, mais facultativement, le procédé selon l’invention peut comprendre l’une des caractéristiques suivantes, prise seule ou selon une quelconque combinaison :Advantageously, but optionally, the method according to the invention may include one of the following characteristics, taken alone or in any combination:
le procédé comprend une étape de démarrage de la machine hydraulique, ladite étape de démarrage étant mise en œuvre sur une période temporelle de démarrage dont une durée est égale à au moins 20% de la durée de la période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique,the method comprises a step of starting the hydraulic machine, said starting step being implemented over a starting time period of which a duration is equal to at least 20% of the duration of the total operating time period of the hydraulic machine ,
[0014] la mise en mouvement de l’organe par rapport au logement est mise en œuvre alternativement suivant un premier sens de déplacement et un deuxième sens de déplacement, le deuxième sens de déplacement étant opposé au premier sens de déplacement,The movement of the member relative to the housing is implemented alternately in a first direction of movement and a second direction of movement, the second direction of movement being opposite to the first direction of movement,
[0015] la texturation comprend une irrégularité ponctuelle au niveau d’une portion sensiblement continue de l’une au moins de la première et/ou de la deuxième surface, et [0016] la première surface et/ou la deuxième surface comprenant une texturation est une surface qui n’est ni lisse, ni polie.The texturing comprises a point irregularity at a substantially continuous portion of at least one of the first and / or the second surface, and the first surface and / or the second surface comprising a texturing is a surface that is neither smooth nor polished.
[0017] Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé une utilisation d’une texturation pour au moins une parmi une première surface d’un logement d’une machine hydraulique et/ou une deuxième surface d’un organe de la machine hydraulique, mobile par rapport au logement, la machine hydraulique étant configurée pour fonctionner de sorte à ce que, durant au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement, la mise en mouvement de l’organe par rapport au logement soit mise en œuvre à une vitesse de glissement de la première surface par rapport à la deuxième surface qui soit inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde.According to a second aspect of the invention, use is made of texturing for at least one of a first surface of a housing of a hydraulic machine and / or a second surface of a member of the hydraulic machine, movable relative to the housing, the hydraulic machine being configured to operate so that, during at least 25% of a duration of a total time period of operation, the setting in motion of the member relative in the housing is implemented at a sliding speed of the first surface relative to the second surface which is less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second, for example less than 0.15 meters per second.
[0018] Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé une utilisation d’une machine hydraulique, ladite machine hydraulique comprenant :According to a third aspect of the invention, the use of a hydraulic machine is proposed, said hydraulic machine comprising:
un logement présentant une première surface, et un organe mobile par rapport au logement, ledit organe présentant une deuxième surface en contact avec la première surface,a housing having a first surface, and a member movable relative to the housing, said member having a second surface in contact with the first surface,
[0019] la machine hydraulique étant configurée pour fonctionner sur une période de mise en mouvement d’une durée égale à au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique, lors de laquelle une mise en mouvement de l’organe par rapport au logement est réalisée à une vitesse de glissement de la première surface par rapport à la deuxième surface inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde, l’utilisation étant caractérisée en ce qu’au moins une parmi la première surface et/ou la deuxième surface comprend une texturation.The hydraulic machine being configured to operate over a period of setting in motion of a duration equal to at least 25% of a duration of a total time period of operation of the hydraulic machine, during which a setting movement of the member relative to the housing is carried out at a sliding speed of the first surface relative to the second surface of less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second, for example less than 0.15 meters per second, the use being characterized in that at least one of the first surface and / or the second surface comprises texturing.
[0020] Selon un quatrième aspect de l’invention, il est proposé une machine hydraulique comprenant :According to a fourth aspect of the invention, a hydraulic machine is proposed comprising:
un logement présentant une première surface, un organe mobile par rapport au logement, ledit organe présentant une deuxième surface en contact avec la première surface, la première surface et/ou la deuxième surface comprenant une texturation, la machine hydraulique étant configurée pour fonctionner selon un procédé de fonctionnement tel que précédemment décrit.a housing having a first surface, a member movable relative to the housing, said member having a second surface in contact with the first surface, the first surface and / or the second surface comprising a texturing, the hydraulic machine being configured to operate according to a operating method as previously described.
[0021] Avantageusement, mais facultativement, la machine hydraulique selon l’invention peut comprendre l’une des caractéristiques suivantes, prise seule ou selon une quelconque combinaison :Advantageously, but optionally, the hydraulic machine according to the invention can include one of the following characteristics, taken alone or in any combination:
le logement est un alésage et l’organe est un piston, le logement est un palier, et l’organe est un galet, le palier comprend un coussinet présentant une troisième surface comprenant une texturation, le logement est un élément radialement interne d’un distributeur rotatif dont la première surface est une surface d’appui plan, et l’organe est un bloc cylindres présentant une deuxième surface accolée à la surface d’appui plan, la surface d’appui plan et la deuxième surface étant en glissement en rotation relative l’une par rapport à l’autre, la surface d’appui plan et/ou la deuxième surface du bloc cylindres comprenant une texturation, la machine hydraulique est une pompe hydraulique, la machine hydraulique est un moteur hydraulique, la machine hydraulique est à pistons radiaux, la machine hydraulique comprend une came lobbée, la machine hydraulique comprend :the housing is a bore and the member is a piston, the housing is a bearing, and the member is a roller, the bearing comprises a bearing having a third surface comprising a texturing, the housing is a radially internal element of a rotary distributor, the first surface of which is a plane bearing surface, and the member is a cylinder block having a second surface attached to the plane bearing surface, the plane bearing surface and the second surface being in sliding in rotation relative to each other, the planar bearing surface and / or the second surface of the cylinder block comprising a texturing, the hydraulic machine is a hydraulic pump, the hydraulic machine is a hydraulic motor, the hydraulic machine is with radial pistons, the hydraulic machine comprises a lobed cam, the hydraulic machine comprises:
un carter formé de deux éléments de carter latéraux encadrant un élément de carter annulaire central, une came comprenant une came lobée formée sur une surface radialement interne de l’élément de carter central, un bloc cylindres monté à rotation relative dans le carter autour d’un axe O-O, en regard de la came, un arbre lié à rotation avec le bloc cylindres, des pistons guidés à coulissement radial dans des cylindres respectifs du bloc cylindres et prenant appui sur les lobes de la came par l’intermédiaire de galets, un distributeur adapté pour assurer une liaison fluidique avec les cylindres du bloc cylindres, de sorte que l’appui successif des pistons sur les lobes de la came entraîne la rotation relative du bloc cylindres et des éléments qui lui sont liés par rapport au carter, grâce à une dissymétrie entre le nombre de lobes de la came et le nombre de pistons, la came présentant une première surface, chaque cylindre du bloc cylindres présentant une première surface, chaque galet présentant une deuxième surface, chaque piston présentant une deuxième surface, la première surface de la came est en contact avec la deuxième surface de chaque galet, la première surface de chaque cylindre est en contact avec la deuxième surface du piston correspondant, et l’une au moins des première surfaces et/ou des deuxième surfaces comprend une texturation, la texturation comprend un creux, la texturation comprend une protubérance, la texturation comprend un motif répété, et la texturation comprend l’un des éléments suivants, pris seuls ou dans une quelconque combinaison : une ligne brisée, un chevron, une forme circulaire, une forme rectangulaire, une forme triangulaire, une forme de losange, et une sinusoïde.a casing formed of two lateral casing elements framing a central annular casing element, a cam comprising a lobed cam formed on a radially internal surface of the central casing element, a cylinder block mounted in relative rotation in the casing around an axis OO, facing the cam, a shaft linked in rotation with the cylinder block, guided pistons with radial sliding in respective cylinders of the cylinder block and bearing on the lobes of the cam by means of rollers, a distributor adapted to ensure a fluid connection with the cylinders of the cylinder block, so that the successive pressing of the pistons on the lobes of the cam causes the relative rotation of the cylinder block and of the elements which are linked to it relative to the casing, thanks to an asymmetry between the number of lobes of the cam and the number of pistons, the cam having a first surface, each cylinder of the cylinder block having a first surface, each roller p having a second surface, each piston having a second surface, the first surface of the cam is in contact with the second surface of each roller, the first surface of each cylinder is in contact with the second surface of the corresponding piston, and one at least first surfaces and / or second surfaces includes texturing, texturing includes a recess, texturing includes a protrusion, texturing includes a repeating pattern, and texturing includes one of the following, taken alone or in a any combination: a broken line, a chevron, a circular shape, a rectangular shape, a triangular shape, a diamond shape, and a sinusoid.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0022] D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, aims and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which should be read with reference to the appended drawings in which:
[0023] [fig.l] la figure 1, déjà décrite, illustre de façon schématique l’évolution du coefficient de frottement entre surfaces d’organes et surfaces de logements d’une machine hydraulique connu de l’art antérieur et d’exemples de réalisation d’une machine hydraulique selon l’invention, en fonction de la vitesse de glissement, pour un fluide de lubrification de viscosité donnée, à une charge donnée,[Fig.l] Figure 1, already described, illustrates schematically the evolution of the coefficient of friction between surfaces of bodies and housing surfaces of a hydraulic machine known from the prior art and examples production of a hydraulic machine according to the invention, as a function of the sliding speed, for a lubrication fluid of given viscosity, at a given load,
[0024] [fig.2] la figure 2 illustre de façon schématique une coupe longitudinale d’une machine hydraulique selon un premier exemple de réalisation de l’invention,[Fig.2] Figure 2 schematically illustrates a longitudinal section of a hydraulic machine according to a first embodiment of the invention,
[0025] [fig.3] la figure 3 illustre de façon schématique une coupe transversale d’une machine hydraulique selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention,[Fig.3] Figure 3 schematically illustrates a cross section of a hydraulic machine according to a second embodiment of the invention,
[0026] [fig.4] la figure 4 illustre de façon schématique une coupe longitudinale d’une machine hydraulique selon un troisième exemple de réalisation de l’invention,[Fig.4] Figure 4 schematically illustrates a longitudinal section of a hydraulic machine according to a third embodiment of the invention,
[0027] [fig.5] la figure 5 illustre de façon schématique un premier exemple de réalisation de texturation selon l’invention,[Fig.5] Figure 5 schematically illustrates a first embodiment of texturing according to the invention,
[0028] [fig.6] la figure 6 illustre de façon schématique un deuxième exemple de réalisation de texturation selon l’invention,[Fig.6] Figure 6 schematically illustrates a second embodiment of texturing according to the invention,
[0029] [fig.7] la figure 7 illustre de façon schématique un troisième exemple de réalisation de texturation selon l’invention,[Fig.7] Figure 7 schematically illustrates a third embodiment of texturing according to the invention,
[0030] [fig.8] la figure 8 illustre de façon schématique un quatrième exemple de réalisation de texturation selon l’invention, et[Fig.8] Figure 8 schematically illustrates a fourth embodiment of texturing according to the invention, and
[0031] [fig.9] la figure 9 est un organigramme illustrant des étapes d’un procédé de fonctionnement selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.[Fig.9] Figure 9 is a flowchart illustrating steps of an operating method according to an exemplary implementation of the invention.
Description des modes de réalisationDescription of the embodiments
[0032] En référence aux figures, on va à présent décrire une machine hydraulique 1, une utilisation d’une texturation 8 au sein d’une machine hydraulique 1, et un procédé E de fonctionnement d’une machine hydraulique 1.Referring to the figures, we will now describe a hydraulic machine 1, a use of texturing 8 within a hydraulic machine 1, and a method E of operating a hydraulic machine 1.
[0033] Une machine hydraulique 1 comprend généralement un logement 20, 32 présentant une première surface 200, 320 et un organe 52, 50 mobile par rapport au logement 20, 32 ledit organe présentant une deuxième surface 520, 500 en contact avec la première surface 200, 320.A hydraulic machine 1 generally comprises a housing 20, 32 having a first surface 200, 320 and a member 52, 50 movable relative to the housing 20, 32 said member having a second surface 520, 500 in contact with the first surface 200, 320.
[0034] Une telle machine hydraulique 1 peut être un moteur hydraulique, configuré pour transmettre un couple en fonction d’une différence de pression, mais également une pompe hydraulique, configurée pour générer une différence de pression en fonction d’un couple. Le moteur hydraulique ou la pompe hydraulique peuvent être des machines hydraulique 1 à pistons radiaux 50, comprenant par exemple une came lobbée 20.Such a hydraulic machine 1 can be a hydraulic motor, configured to transmit a torque as a function of a pressure difference, but also a hydraulic pump, configured to generate a pressure difference as a function of a torque. The hydraulic motor or the hydraulic pump can be hydraulic machines 1 with radial pistons 50, comprising for example a lobed cam 20.
[0035] Dans ces différents exemples de machines hydrauliques 1, l’organe peut être un piston 50, et le logement être un cylindre ou un alésage 32. Alternativement, ou en complément, typiquement dans les machines hydrauliques 1 à pistons radiaux 50, l’organe peut être un galet 52 ou un arbre, et le logement être une came 20 ou un palier. Dans ce cas, le palier peut avantageusement comprendre un coussinet (non représenté), présentant une troisième surface.In these different examples of hydraulic machines 1, the member may be a piston 50, and the housing may be a cylinder or a bore 32. Alternatively, or in addition, typically in hydraulic machines 1 with radial pistons 50, l the member can be a roller 52 or a shaft, and the housing can be a cam 20 or a bearing. In this case, the bearing can advantageously comprise a bearing (not shown), having a third surface.
[0036] Dans un exemple particulier de réalisation illustré sur la figure 2, une telle machine hydraulique 1 est à carter fixe, et comprend :In a particular embodiment illustrated in FIG. 2, such a hydraulic machine 1 is with a fixed casing, and comprises:
un carter 10 formé de deux éléments de carter latéraux 10a et 10c encadrant un élément de carter annulaire central 10b, une came comprenant une came lobée 20 formée de préférence sur la surface radialement interne de l’élément de carter central 10b, un bloc cylindres 30 monté à rotation relative dans le carter 10 autour d’un axe O-O, en regard de la came 20, un arbre 40 lié à rotation avec le bloc cylindres 30, par exemple par l’intermédiaire de cannelures axiales complémentaires, des pistons 50 guidés à coulissement radial dans des cylindres respectifs 32 du bloc cylindres 30 et prenant appui sur les lobes de la came 20, de préférence par l’intermédiaire de galets 52 et un distributeur 60 adapté pour assurer une liaison fluidique avec les cylindres 32 du bloc cylindres 30 (adapté pour appliquer successivement de manière contrôlée un fluide sous pression sur les pistons 50 dans le cas d’un moteur ou adapté pour récupérer un fluide sous pression à partir des cylindres 32 dans le cas d’une pompe), de sorte que l’appui successif des pistons 50 sur les lobes de la came 20 entraîne la rotation relative du bloc cylindres 30 et des éléments qui lui sont liés par rapport au carter 10, grâce à une dissymétrie entre le nombre de lobes de la came 20 et le nombre de pistons 50.a casing 10 formed of two lateral casing elements 10a and 10c framing a central annular casing element 10b, a cam comprising a lobed cam 20 preferably formed on the radially internal surface of the central casing element 10b, a cylinder block 30 mounted in relative rotation in the casing 10 around an axis OO, opposite the cam 20, a shaft 40 linked in rotation with the cylinder block 30, for example by means of complementary axial grooves, pistons 50 guided to radial sliding in respective cylinders 32 of the cylinder block 30 and bearing on the lobes of the cam 20, preferably by means of rollers 52 and a distributor 60 adapted to ensure a fluid connection with the cylinders 32 of the cylinder block 30 ( adapted to successively apply a pressurized fluid to the pistons 50 in the case of an engine or adapted to recover a pressurized fluid from the cylinders 32 in the case of a pump), so that the successive support of the pistons 50 on the lobes of the cam 20 causes the relative rotation of the cylinder block 30 and of the elements which are linked to it relative to the casing 10, thanks to an asymmetry between the number of cam lobes 20 and the number of pistons 50.
[0037] Comme visible sur la figure 2, le distributeur 60 comprend deux éléments complémentaires concentriques 62, 66, respectivement radialement interne et radialement externe. Ces deux éléments 62, 66 peuvent être indexés à rotation, ou liés à rotation par tous moyens appropriés, mais ils sont susceptibles de déplacement axial relatif. Par exemple, comme illustré sur la figure 2, une excroissance en forme de fourchette de la pièce 62 encadre une goupille liée à l’élément 66, ce qui assure une indexation en rotation uniquement de ces deux pièces, sans interférer sur les autres mouvements possibles de l’élément 62 vis-à-vis de l’élément 66. D’une manière générale, la partie de distributeur en contact avec le bloc cylindres doit être indexé en rotation par rapport à la came de la machine hydraulique.As shown in Figure 2, the dispenser 60 comprises two concentric complementary elements 62, 66, respectively radially internal and radially external. These two elements 62, 66 can be indexed for rotation, or linked to rotation by any suitable means, but they are capable of relative axial displacement. For example, as illustrated in FIG. 2, a fork-shaped protuberance of the part 62 frames a pin linked to the element 66, which ensures indexation in rotation only of these two parts, without interfering with the other possible movements. of the element 62 vis-à-vis the element 66. In general, the distributor part in contact with the cylinder block must be indexed in rotation relative to the cam of the hydraulic machine.
[0038] L’élément radialement externe 66 de distributeur appartient à l’élément de carter 10a et constitue un élément secondaire de distributeur ou élément secondaire de liaison fluidique. L’élément radialement interne 62, qui constitue l’élément principal de distributeur, possède une face 63 transversale à l’axe O-O, qui constitue une surface d’appui plan, parfois appelée « glace », accolée à une face 33 complémentaire du bloc cylindres 30. Chacun de ces deux éléments de distributeur 62, 66 comprend des canaux destinés à assurer l’acheminement de l’huile entre les cylindres 32 et l’extérieur de la machine hydraulique. Une telle machine hydraulique est décrite par exemple dans les documents LR 2 651 836, LR2 582 058 et EP 2 531 720.The radially external element 66 of the distributor belongs to the casing element 10a and constitutes a secondary distributor element or secondary fluid connection element. The radially internal element 62, which constitutes the main distributor element, has a face 63 transverse to the axis OO, which constitutes a planar support surface, sometimes called "glass", attached to a face 33 complementary to the block cylinders 30. Each of these two distributor elements 62, 66 comprises channels intended to ensure the routing of the oil between the cylinders 32 and the exterior of the hydraulic machine. Such a hydraulic machine is described for example in the documents LR 2 651 836, LR 2 582 058 and EP 2 531 720.
[0039] L’élément radialement externe 66, qui constitue l’élément secondaire de distributeur, possède au moins deux canaux 67, 68 globalement radiaux, qui débouchent au niveau de l’interface entre les deux éléments 62 et 66, de préférence dans des gorges annulaires 71, 73 formées au niveau de cette interface entre les deux éléments 62 et 66. L’élément radialement interne 62, qui constitue l’élément principal de distributeur, possède des canaux 61, 64 globalement axiaux qui débouchent sur la face 63 de l’élément principal de distributeur formant la surface d’appui plan, parfois appelée « glace ». Ces canaux axiaux 61, 64 sont prolongées par tous canaux secondaires appropriés, généralement globalement radiaux, pour assurer une liaison fluidique entre ces canaux axiaux 61, 64 et les canaux 67, 68 de l’élément 66.The radially external element 66, which constitutes the secondary distributor element, has at least two channels 67, 68 generally radial, which open at the interface between the two elements 62 and 66, preferably in annular grooves 71, 73 formed at this interface between the two elements 62 and 66. The radially internal element 62, which constitutes the main distributor element, has generally axial channels 61, 64 which open onto the face 63 of the main distributor element forming the flat support surface, sometimes called "glass". These axial channels 61, 64 are extended by any suitable secondary channels, generally generally radial, to ensure a fluid connection between these axial channels 61, 64 and the channels 67, 68 of the element 66.
[0040] Des moyens d’étanchéité sont prévus entre les deux éléments de distributeur 62 et 66. Plus précisément il est ainsi prévu de préférence au moins trois joints d’étanchéité 70, 72 et 74 répartis axialement entre les deux éléments de distributeur 62 et 66. La paire de joints 70 et 72 encadrent une gorge 71 formée au niveau de l’interface entre les éléments 62 et 66 et qui assurent une liaison entre les canaux 61 et 67. La deuxième paire de joints 72 et 74 encadrent une gorge 73 formée au niveau de l’interface entre les éléments 62 et 66 et qui assurent une liaison entre les canaux 64 et 68.Sealing means are provided between the two distributor elements 62 and 66. More specifically, it is thus preferably provided at least three seals 70, 72 and 74 distributed axially between the two distributor elements 62 and 66. The pair of seals 70 and 72 surround a groove 71 formed at the interface between the elements 62 and 66 and which provide a connection between the channels 61 and 67. The second pair of seals 72 and 74 frame a groove 73 formed at the interface between the elements 62 and 66 and which provide a connection between the channels 64 and 68.
[0041] Les canaux 67 et 68 forment par exemple une ligne haute pression et un drain et sont par exemple reliés à une source de fluide sous pression et à un réservoir sans pression, dans le cas d’un moteur.Channels 67 and 68 form for example a high pressure line and a drain and are for example connected to a source of pressurized fluid and to a pressureless tank, in the case of an engine.
[0042] On a représenté sur la figure 4 annexée en coupe longitudinale, une variante d’une machine hydraulique à pistons radiaux du type précité à carter mobile à rotation. Cette variante peut être conforme à la représentation en coupe transversale illustrée sur la figure 3. Une telle machine est décrite par exemple dans le document EP 0 487 393.There is shown in Figure 4 appended in longitudinal section, a variant of a hydraulic machine with radial pistons of the aforementioned type with mobile housing for rotation. This variant can be in accordance with the cross-sectional representation illustrated in FIG. 3. Such a machine is described for example in document EP 0 487 393.
[0043] La machine hydraulique illustrée sur la figure 4 comprend également :The hydraulic machine illustrated in FIG. 4 also includes:
un carter 10 formé de deux éléments de carter latéraux 10a et 10c encadrant un élément de carter annulaire central 10b, une came comprenant une came multilobée 20 formée de préférence sur la surface radialement interne de l’élément de carter central 10b, un bloc cylindres 30 monté à rotation relative dans le carter 10 autour d’un axe O-O, un arbre 40 lié à rotation avec le bloc cylindres 30, des pistons 50 guidés à coulissement radial dans des cylindres respectifs 32 du bloc cylindres 30 et prenant appui sur les lobes de la came 20, de préférence par l’intermédiaire de galets 52 et un distributeur 60 adapté pour assurer une liaison fluidique avec les cylindres 32, par exemple appliquer successivement de manière contrôlée un fluide sous pression sur les pistons 50 dans le cas d’un moteur, de sorte que l’appui successif des pistons 50 sur les lobes de la came 20 entraîne la rotation relative du bloc cylindres 30 et des éléments qui lui sont liés par rapport au carter 10, grâce à une dissymétrie entre le nombre de lobes de la came 20 et le nombre de pistons 50.a casing 10 formed of two lateral casing elements 10a and 10c framing a central annular casing element 10b, a cam comprising a multi-lobed cam 20 preferably formed on the radially internal surface of the central casing element 10b, a cylinder block 30 mounted in relative rotation in the casing 10 around an axis OO, a shaft 40 linked in rotation with the cylinder block 30, pistons 50 guided in radial sliding in respective cylinders 32 of the cylinder block 30 and bearing on the lobes of the cam 20, preferably by means of rollers 52 and a distributor 60 adapted to ensure a fluid connection with the cylinders 32, for example successively applying a pressurized fluid to the pistons 50 in the case of an engine , so that the successive support of the pistons 50 on the lobes of the cam 20 causes the relative rotation of the cylinder block 30 and of the elements which are linked to it relative to the casing 10, thanks to a diss asymmetry between the number of cam lobes 20 and the number of pistons 50.
[0044] On retrouve sur la variante de réalisation illustrée sur la figure 4, un distributeur 60 comprenant deux éléments complémentaires concentriques 62, 66, respectivement radialement externe et radialement interne. L’élément radialement interne 66 de distributeur constitue l’élément secondaire de distributeur. Il est lié à rotation avec l’arbre lié par ailleurs lui-même à rotation avec le bloc cylindres 30, et peut même être formé dans cet arbre 40. L’élément radialement externe 62, qui constitue l’élément principal de distributeur, possède une face 63 transversale à l’axe 0-0 qui constitue une surface d’appui plan, parfois appelée « glace », accolée à une face complémentaire 33 du bloc cylindres 30. Là encore les deux éléments 62, 66 sont liés à rotation par tous moyens appropriés, mais ils sont susceptibles de déplacement axial relatif selon l’axe O-O.Found in the alternative embodiment illustrated in Figure 4, a distributor 60 comprising two concentric complementary elements 62, 66, respectively radially external and radially internal. The radially internal distributor element 66 constitutes the secondary distributor element. It is linked in rotation with the shaft which is also linked in rotation with the cylinder block 30, and can even be formed in this shaft 40. The radially external element 62, which constitutes the main distributor element, has a face 63 transverse to the axis 0-0 which constitutes a planar support surface, sometimes called "glass", attached to a complementary face 33 of the cylinder block 30. Again the two elements 62, 66 are linked in rotation by all appropriate means, but they are capable of relative axial displacement along the axis OO.
[0045] Chacun de ces deux éléments de distributeur 62, 66 comprend des canaux destinés à assurer l’acheminement de l’huile entre les cylindres 32 et l’extérieur de la machine. L’élément radialement interne 66, qui constitue l’élément secondaire de distributeur, possède au moins deux canaux globalement radiaux 67, 68 qui débouchent au niveau de l’interface entre les deux éléments 62 et 66, de préférence dans des gorges annulaires 71, 73 formées au niveau de cet interface entre les deux éléments 62 et 66. Ces canaux 67, 68 communiquent avec l’extérieur de la machine, typiquement avec une source de pression et un drain, par tous moyens appropriés, de préférence par l’intermédiaire de canaux 670, 680 formés axialement dans l’arbre 40. L’élément radialement externe 62, qui constitue l’élément principal de distributeur, possède également des canaux globalement axiaux 61, 64 qui débouchent sur la face 63 de l’élément principal de distributeur formant la surface d’appui plan, parfois appelée « glace ». Ces canaux axiaux 61, 64 sont prolongées par tous canaux secondaires appropriés, généralement globalement radiaux, pour assurer une liaison fluidique entre ces canaux axiaux 61, 64 et les canaux 67, 68 de l’élément 66.Each of these two distributor elements 62, 66 comprises channels intended to ensure the routing of the oil between the cylinders 32 and the outside of the machine. The radially internal element 66, which constitutes the secondary distributor element, has at least two generally radial channels 67, 68 which open at the interface between the two elements 62 and 66, preferably in annular grooves 71, 73 formed at this interface between the two elements 62 and 66. These channels 67, 68 communicate with the outside of the machine, typically with a pressure source and a drain, by any appropriate means, preferably by the intermediary channels 670, 680 formed axially in the shaft 40. The radially external element 62, which constitutes the main distributor element, also has globally axial channels 61, 64 which open on the face 63 of the main element dispenser forming the flat support surface, sometimes called "ice". These axial channels 61, 64 are extended by any suitable secondary channels, generally generally radial, to ensure a fluid connection between these axial channels 61, 64 and the channels 67, 68 of the element 66.
[0046] Par ailleurs là encore, des moyens d’étanchéité sont prévus entre les deux éléments de distributeur 62 et 66. Plus précisément il est ainsi prévu de préférence au moins trois joints d’étanchéité 70, 72 et 74 répartis axialement entre les deux éléments de distributeur 62 et 66. La paire de joints 70 et 72 encadrent la gorge 71 formée au niveau de l’interface entre les éléments 62 et 66 et qui assurent une liaison entre les canaux 61 et 67. La deuxième paire de joints 72 et 74 encadrent la gorge 73 formée au niveau de l’interface entre les éléments 62 et 66 et qui assurent une liaison entre les canaux 64 et 68.Also here again, sealing means are provided between the two distributor elements 62 and 66. More precisely, it is thus preferably provided at least three seals 70, 72 and 74 distributed axially between the two distributor elements 62 and 66. The pair of seals 70 and 72 surround the groove 71 formed at the interface between the elements 62 and 66 and which provide a connection between the channels 61 and 67. The second pair of seals 72 and 74 surround the groove 73 formed at the interface between the elements 62 and 66 and which provide a connection between the channels 64 and 68.
[0047] Les canaux 67 et 68 forment par exemple une ligne haute pression et un drain et sont par exemple reliés à une source de fluide sous pression et à un réservoir sans pression, dans le cas d’un moteur, par l’intermédiaire des canaux 670 et 680. Les canaux 67 et 68 peuvent être également les lignes haute pression et basse pression d’un circuit en boucle fermée.The channels 67 and 68 form for example a high pressure line and a drain and are for example connected to a source of pressurized fluid and to a pressureless reservoir, in the case of an engine, via the channels 670 and 680. Channels 67 and 68 can also be the high pressure and low pressure lines of a closed loop circuit.
[0048] Les moyens d’étanchéité 70, 72 et 74 actuellement utilisés dans les machines hydrauliques sont généralement formés de segments métalliques ouverts ou fendus en forme de C, par exemple de segments en fonte. Plus précisément pour obtenir l’étanchéité que ne permet pas d’obtenir un segment unique, compte tenu de la présence de la coupe indispensable pour assurer l’engagement des segments sur le distributeur en raison de leur faible déformabilité, les moyens d’étanchéité sont généralement formés de deux segments associés placés respectivement dans deux logements voisins.The sealing means 70, 72 and 74 currently used in hydraulic machines are generally formed of open or split C-shaped metal segments, for example of cast iron segments. More precisely to obtain the seal which a single segment does not make it possible, taking into account the presence of the cut essential for ensuring the engagement of the segments on the dispenser due to their low deformability, the sealing means are generally formed by two associated segments placed respectively in two neighboring housings.
[0049] Les exemples de réalisation de machine hydraulique 1 illustrés sur les figures 2 à 4 sont des machines hydrauliques rotatives à pistons radiaux. Comme visible sur ces figures, dans la machine hydraulique 1 :The embodiments of hydraulic machine 1 illustrated in Figures 2 to 4 are rotary hydraulic machines with radial pistons. As can be seen in these figures, in hydraulic machine 1:
la came 20 présente une première surface 200, chaque cylindre 32 du bloc cylindres 30 présente une première surface 320, chaque galet 52 présente une deuxième surface 520, chaque piston 50 présente une deuxième surface 500, la première surface 200 de la came 20 est en contact avec la deuxième surface 520 de chaque galet 52, et la première surface 320 de chaque cylindre 32 est en contact avec la deuxième surface 500 du piston 50 correspondant.the cam 20 has a first surface 200, each cylinder 32 of the cylinder block 30 has a first surface 320, each roller 52 has a second surface 520, each piston 50 has a second surface 500, the first surface 200 of the cam 20 is in contact with the second surface 520 of each roller 52, and the first surface 320 of each cylinder 32 is in contact with the second surface 500 of the corresponding piston 50.
[0050] En tout état de cause, au moins l’un parmi la première surface 200, 320, la deuxième surface 520, 500, et/ou la troisième surface, comprend une texturation 8. Dans un mode de réalisation, la face 63 transversale de l’élément radial interne 62, qui constitue la surface d’appui plan, et/ou la face 33 complémentaire du bloc cylindre 30, comprend une texturation 8. Dans ce mode de réalisation, l’élément radial interne 62 est le logement, et le bloc cylindres 30 est l’organe mobile par rapport au logement 62.In any event, at least one of the first surface 200, 320, the second surface 520, 500, and / or the third surface, includes a texturing 8. In one embodiment, the face 63 transverse of the internal radial element 62, which constitutes the planar bearing surface, and / or the face 33 complementary to the cylinder block 30, comprises a texturing 8. In this embodiment, the internal radial element 62 is the housing , and the cylinder block 30 is the member movable relative to the housing 62.
[0051] Par texturation on désigne une irrégularité ponctuelle au niveau d’une surface sensiblement continue. En d’autres termes, une surface comprenant une texturation n’est ni lisse, ni polie. Une surface comprenant une texturation peut, d’ailleurs être une surface lisse de glissement sur laquelle a été ajoutée une texturation.By texturing is meant a point irregularity at a substantially continuous surface. In other words, a surface with texturing is neither smooth nor polished. A surface comprising a texturing can, moreover, be a smooth sliding surface to which a texturing has been added.
[0052] Une texturation 8 peut prendre diverses formes. Typiquement, elle peut se présenter comme une saillie, ou un creux, pratiquée au sein de la surface, comme visible sur la figure 5. Alternativement, elle peut se présenter comme une protubérance, une élévation ou une excroissance, faisant saillie de la surface, comme également visible sur la figure 5. Les dimensions d’un creux ou d’une protubérance formant texturation 8 peuvent varier en fonction des propriétés de lubrification recherchées. En outre, la texturation 8 d’une surface peut suivre un motif répété, par exemple une sinusoïde, comme visible sur la figure 6, ou une pluralité de formes réparties uniformément ou non sur la surface, voire réparties de manière aléatoire sur la surface, comme visible sur la figure 7. Alternativement, ou en complément, la texturation 8 peut comprendre l’un des éléments suivants, pris seuls ou dans une quelconque combinaison : une ligne brisée (figure 6), un chevron (figures 7 et 8), une forme rectangulaire (figures 5 et 7), une forme circulaire (figures 5 et 7), une forme de losange (figure 7), une forme triangulaire (figure 7).Texturing 8 can take various forms. Typically, it can appear as a protrusion, or a hollow, made within the surface, as visible in FIG. 5. Alternatively, it can appear as a protuberance, an elevation or a protrusion, protruding from the surface, as also visible in FIG. 5. The dimensions of a recess or a protuberance forming texturing 8 can vary depending on the desired lubrication properties. In addition, the texturing 8 of a surface can follow a repeated pattern, for example a sinusoid, as visible in FIG. 6, or a plurality of shapes distributed uniformly or not on the surface, or even randomly distributed on the surface, as visible in FIG. 7. Alternatively, or in addition, the texturing 8 may include one of the following elements, taken alone or in any combination: a broken line (FIG. 6), a chevron (FIGS. 7 and 8), a rectangular shape (Figures 5 and 7), a circular shape (Figures 5 and 7), a diamond shape (Figure 7), a triangular shape (Figure 7).
[0053] Une telle texturation 8 est généralement réalisée lors de la fabrication de l’organe 52, 50 et/ou du logement 20, 32. A cet égard, le procédé de fabrication comprend une étape de modification de la première surface 200, 320, de la deuxième surface 520, 500, et/ou de la troisième surface. Une telle étape de modification peut alors être mise en œuvre par déformation de ladite surface 200, 320, 520, 500 typiquement par roulage ou par pressage de ladite surface 200, 320, 520, 500, mais également par découpe ponctuelle, typiquement par découpe ou par gravure au laser. En tout état de cause, l’étape de modification dépend essentiellement de la matière des surfaces 200, 320, 520, 500. Typiquement, de telles surfaces 200, 320, 520, 500 peuvent comprendre de la matière synthétique, ou métallique, par exemple de l’acier, tel que de l’acier nitruré. La troisième surface peut, quant à elle, comprendre de la résine plastique et/ou thermoplastique.Such texturing 8 is generally carried out during the manufacture of the member 52, 50 and / or of the housing 20, 32. In this regard, the manufacturing process comprises a step of modifying the first surface 200, 320 , of the second surface 520, 500, and / or of the third surface. Such a modification step can then be implemented by deformation of said surface 200, 320, 520, 500 typically by rolling or by pressing of said surface 200, 320, 520, 500, but also by punctual cutting, typically by cutting or by laser engraving. In any event, the modification step essentially depends on the material of the surfaces 200, 320, 520, 500. Typically, such surfaces 200, 320, 520, 500 can comprise synthetic material, or metallic, for example steel, such as nitrided steel. The third surface can, for its part, comprise plastic and / or thermoplastic resin.
[0054] De retour à la figure 1, l’utilisation d’une telle texturation 8 sur la première surface 200, 320, la deuxième surface 520, 500, et/ou la troisième surface aboutit, en dehors du régime hydrodynamique, à un abaissement du coefficient de frottement au niveau du contact entre lesdites surfaces 200, 320, 520, 500, comme visible sur les courbes en pointillés de la figure 1. En effet, une telle texturation 8 permet une avantageuse accumulation d’huile dans la zone où elle s’étend. En outre, une telle texturation 8 permet de générer des perturbations, telles que des tourbillons, dans l’écoulement du fluide de lubrification. Ainsi, le rendement au démarrage de la machine hydraulique 1 peut notamment être amélioré. En d’autres termes, comme visible sur les courbes en pointillés de la figure 1, le régime hydrodynamique est atteint plus rapidement, c’est-à-dire à une vitesse de glissement plus faible par rapport à une machine hydraulique comportant des surfaces de glissement lisses (i.e. sans texturation), toutes choses étant égales par ailleurs.Returning to FIG. 1, the use of such texturing 8 on the first surface 200, 320, the second surface 520, 500, and / or the third surface results, outside the hydrodynamic regime, in a lowering of the coefficient of friction at the contact between said surfaces 200, 320, 520, 500, as visible on the dotted curves of FIG. 1. Indeed, such texturing 8 allows an advantageous accumulation of oil in the zone where She's spreading. In addition, such a texturing 8 makes it possible to generate disturbances, such as vortices, in the flow of the lubrication fluid. Thus, the starting efficiency of the hydraulic machine 1 can in particular be improved. In other words, as can be seen on the dotted curves in FIG. 1, the hydrodynamic regime is reached more quickly, that is to say at a lower sliding speed compared to a hydraulic machine comprising surfaces of smooth sliding (ie without texturing), all other things being equal.
[0055] Plus précisément, l’utilisation d’une telle texturation 8 est avantageuse pour les machines hydrauliques 1 fonctionnant, sur au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement, à un régime tel que la vitesse de glissement de la première surface 200, 320 par rapport à la deuxième surface 520, 500 ou, le cas échéant, par rapport à la troisième surface, est inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde. En effet, la frontière entre régime hydrodynamique et régime mixte (i.e. hors du régime hydrodynamique) dépend de la viscosité du fluide de lubrification, mais aussi de la pression de contact. C’est ainsi que, à titre d’exemple non limitatif, pour une pression de contact sensiblement égale à 150 bars et une viscosité moyenne à 80°C :More specifically, the use of such texturing 8 is advantageous for hydraulic machines 1 operating over at least 25% of a duration of a total operating time period, at a speed such as the speed of sliding of the first surface 200, 320 in relation to the second surface 520, 500 or, where appropriate, in relation to the third surface, is less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second , for example less than 0.15 meters per second. Indeed, the border between hydrodynamic regime and mixed regime (i.e. outside the hydrodynamic regime) depends on the viscosity of the lubrication fluid, but also on the contact pressure. Thus, by way of nonlimiting example, for a contact pressure substantially equal to 150 bars and an average viscosity at 80 ° C:
le coefficient de frottement entre une deuxième surface 520 de la machine hydraulique 1 (typiquement celle du galet 52), et une troisième surface (typiquement celle du coussinet) se stabilise à partir d’une vitesse de glissement égale à 0,3 mètres par seconde, et le coefficient de frottement entre la première surface 320 de la machine hydraulique 1 (typiquement celle de l’alésage 32) et la deuxième surface 500 (typiquement celle du piston 52) se stabilise à partir d’une vitesse de glissement égale à 0,15 mètres par seconde.the coefficient of friction between a second surface 520 of the hydraulic machine 1 (typically that of the roller 52), and a third surface (typically that of the bearing) stabilizes from a sliding speed equal to 0.3 meters per second , and the coefficient of friction between the first surface 320 of the hydraulic machine 1 (typically that of the bore 32) and the second surface 500 (typically that of the piston 52) stabilizes from a sliding speed equal to 0 , 15 meters per second.
[0056] La période temporelle totale de fonctionnement d’une machine hydraulique 1 correspond à la somme des périodes temporelles de fonctionnement de la machine hydraulique 1, chaque période temporelle de fonctionnement correspondant à la période temporelle s’étendant entre un démarrage et un arrêt de la machine hydraulique 1 qui sont consécutifs. Le nombre des périodes temporelles de fonctionnement pris en compte dans la somme est pris de manière arbitraire sur un cycle de vie significatif de la machine hydraulique 1, typiquement entre deux maintenances de la machine hydraulique 1. Ainsi, l’utilisation d’une telle texturation 8 permet de diminuer le frottement entre l’organe 52, 50 et le logement 20, 32 lorsque la machine hydraulique 1 fonctionne en régime sec, c’est-à-dire en dehors du régime hydrodynamique.The total operating time period of a hydraulic machine 1 corresponds to the sum of the operating time periods of the hydraulic machine 1, each operating time period corresponding to the time period extending between a start and a stop of the hydraulic machine 1 which are consecutive. The number of operating time periods taken into account in the sum is taken arbitrarily over a significant life cycle of the hydraulic machine 1, typically between two maintenance operations of the hydraulic machine 1. Thus, the use of such texturing 8 reduces the friction between the member 52, 50 and the housing 20, 32 when the hydraulic machine 1 operates in dry conditions, that is to say outside the hydrodynamic regime.
[0057] Une telle utilisation est avantageuse pour des machines hydrauliques 1 lentes, mettant en œuvre un fort couple. Plus précisément, les machines hydrauliques 1 fonctionnant à un régime inférieur à 60 tours par minutes et/ou mettant en œuvre des cycles d’arrêt et de redémarrage toutes les 20 secondes, voient ainsi le coefficient de frottement à l’interface entre la première surface 200, 320 et la deuxième surface 520, 500 ou, le cas échéant, la troisième surface, réduite par rapport à des machines hydrauliques présentant des surfaces lisses. En régime hydrodynamique, la présence de telles texturation 8 ne modifie pas, en revanche, les propriétés de lubrification du fluide de lubrification.Such use is advantageous for slow hydraulic machines 1, implementing a high torque. More precisely, the hydraulic machines 1 operating at a speed lower than 60 revolutions per minute and / or implementing stop and restart cycles every 20 seconds, thus see the coefficient of friction at the interface between the first surface 200, 320 and the second surface 520, 500 or, where appropriate, the third surface, reduced compared to hydraulic machines having smooth surfaces. Under hydrodynamic conditions, the presence of such texturing 8 does not modify, on the other hand, the lubricating properties of the lubricating fluid.
[0058] Une telle utilisation est particulièrement avantageuse pour une machine hydraulique 1 à pistons radiaux et a came multilobée telles qu’illustrée sur les figures 2 à 4. En effet un tel type de machine hydraulique 1 développe un couple élevé à des vitesses de rotation faibles, et fonctionne à entrainement direct, c’est-à-dire sans réducteur, en étant reliée à une machine faisant de multiples arrêts, des mouvements alternatifs, et des entraînements à très basse vitesse.Such use is particularly advantageous for a hydraulic machine 1 with radial pistons and a multi-lobed cam as illustrated in FIGS. 2 to 4. Indeed, such a type of hydraulic machine 1 develops high torque at rotational speeds. weak, and works with direct drive, that is to say without reducer, by being connected to a machine making multiple stops, reciprocating movements and drives at very low speed.
[0059] Une telle utilisation est particulièrement avantageuse pour les entraînements de machines faisant des travaux millimétriques (ou « inching », ou « creep drive » dans la terminologie anglo-saxonne), c’est-à-dire avançant de quelques millimètres par seconde jusqu’à la vitesse d’un homme au pas.Such use is particularly advantageous for driving machines doing millimeter work (or "inching" or "creep drive" in English terminology), that is to say advancing a few millimeters per second up to the speed of a man walking.
[0060] Une telle utilisation est particulièrement avantageuse pour les entraînements de machines faisant des démarrages a l’arrêt et à couple maximum, par exemple les machines qui doivent tenir l’effort à l’arrêt puis bouger. Par exemple une machine faisant un travail millimétrique en pente, qui ralentirait jusqu’à l’arrêt, qui maintiendrait en position puis qui redémarrerait lentement. En particulier, cette utilisation permet de réduire le couple nécessaire pour mettre la machine en rotation depuis l’arrêt. En d’autres termes, il permet la mise en rotation de la machine hydraulique 1 à partir d’une pression plus basse, ce qui revient à améliorer le rendement de la machine à vitesse nulle.Such use is particularly advantageous for the driving of machines making starts at a standstill and at maximum torque, for example machines which must hold the force at a standstill and then move. For example a machine doing a millimeter work on a slope, which would slow down to a stop, which would hold in position and then restart slowly. In particular, this use makes it possible to reduce the torque necessary to put the machine in rotation from a standstill. In other words, it allows the hydraulic machine 1 to rotate from a lower pressure, which amounts to improving the efficiency of the machine at zero speed.
[0061] Une telle utilisation peut avantageusement être mise en œuvre au profit de machines hydrauliques 1 utilisées pour des moteurs de chantiers (e.g. pelle mécanique, compacteur) fonctionnant à régime réduit, mais avec des fortes variations de vitesse de glissement autour de la vitesse nulle. Sans texturation 8, le coin d’huile n’aurait typiquement pas le temps de se former au niveau de l’interface entre les organes 52, 50 et les logements 20, 32 correspondants de tels moteurs hydrauliques 1. Grâce à la texturation 8, au contraire, l’abaissement du coefficient de frottement est favorisé en dehors du régime hydrodynamique.Such use can advantageously be implemented for the benefit of hydraulic machines 1 used for site engines (eg mechanical shovel, compactor) operating at reduced speed, but with large variations in sliding speed around the zero speed. . Without texturing 8, the oil wedge would typically not have time to form at the interface between the members 52, 50 and the corresponding housings 20, 32 of such hydraulic motors 1. Thanks to texturing 8, on the contrary, the lowering of the coefficient of friction is favored outside the hydrodynamic regime.
[0062] En complément, une telle utilisation est également mise à profit dans le fonctionnement de machines hydrauliques 1 fonctionnant selon un mouvement alternatif. Plus précisément, une telle utilisation favorise la lubrification à l’interface entre la première surface 200, 320 et la deuxième surface 520, 500 ou, le cas échéant, la troisième surface, lorsque l’organe 52, 50 est mis en mouvement par rapport au logement 20, 32 alternativement suivant un premier sens de déplacement et un deuxième sens de déplacement, le premier sens de déplacement étant opposé au deuxième sens de déplacement. Un tel mouvement peut d’ailleurs être saccadé, c’est-à-dire que l’organe 52, 50 peut être mis en mouvement selon le premier sens de déplacement, puis être immobilisé, avant d’être à nouveau mis en mouvement, cette fois dans le deuxième sens de déplacement.In addition, such use is also used in the operation of hydraulic machines 1 operating in an alternating movement. More specifically, such use promotes lubrication at the interface between the first surface 200, 320 and the second surface 520, 500 or, where appropriate, the third surface, when the member 52, 50 is set in motion relative to to the housing 20, 32 alternately in a first direction of movement and a second direction of movement, the first direction of movement being opposite to the second direction of movement. Such a movement can moreover be jerky, that is to say that the member 52, 50 can be set in motion according to the first direction of movement, then be immobilized, before being set in motion again, this time in the second direction of movement.
[0063] Un procédé de fonctionnement E d’une telle machine hydraulique 1 comprend ainsi une étape El de mise en mouvement de l’organe 52, 50 par rapport au logement 20, 32 de sorte à ce qu’une vitesse de glissement de la première surface 200, 320 par rapport à la deuxième surface 520, 500 soit inférieure à 0,5 mètres par seconde, de préférence inférieure à 0,3 mètres par seconde, par exemple inférieure à 0,15 mètres par seconde, ladite étape El de mise en mouvement étant mise en œuvre sur une période temporelle de mise en mouvement dont une durée est égale à au moins 25% d’une durée d’une période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique 1. Grâce à la texturation 8 de la première surface 200, 320 et/ou de la deuxième surface 520, 500, la formation d’un coin d’huile est favorisée quelle que soit la vitesse de glissement de la première surface 200, 320 par rapport la deuxième surface 520, 500.An operating method E of such a hydraulic machine 1 thus comprises a step El of setting in motion the member 52, 50 relative to the housing 20, 32 so that a sliding speed of the first surface 200, 320 relative to the second surface 520, 500 is less than 0.5 meters per second, preferably less than 0.3 meters per second, for example less than 0.15 meters per second, said step E1 of setting in motion being implemented over a time period of setting in motion of which a duration is equal to at least 25% of a duration of a total time period of operation of the hydraulic machine 1. Thanks to the texturing 8 of the first surface 200, 320 and / or the second surface 520, 500, the formation of an oil wedge is favored whatever the sliding speed of the first surface 200, 320 relative to the second surface 520, 500.
[0064] Avantageusement, un tel procédé de fonctionnement E comprend une étape de démarrage E2 de la machine hydraulique 1, ladite étape E2 de démarrage étant mise en œuvre sur une période temporelle de démarrage dont une durée est égale à au moins 20% de la durée de la période temporelle totale de fonctionnement de la machine hydraulique 1. Autrement dit, un tel procédé de fonctionnement E est mis en œuvre sur une machine hydraulique 1 devant subir des cycles de démarrage et d’arrêts réguliers. Dans ce cas, la texturation 8 favorise la lubrification de l’interface entre l’organe 52, 50 et le logement 20, 32, malgré le taux élevé de démarrage de la machine hydraulique 1, qui parvient donc rarement au régime hydrodynamique.Advantageously, such an operating method E comprises a starting step E2 of the hydraulic machine 1, said starting step E2 being implemented over a starting time period of which a duration is equal to at least 20% of the duration of the total operating period of the hydraulic machine 1. In other words, such an operating method E is implemented on a hydraulic machine 1 having to undergo regular starting and stopping cycles. In this case, the texturing 8 promotes lubrication of the interface between the member 52, 50 and the housing 20, 32, despite the high starting rate of the hydraulic machine 1, which therefore rarely reaches the hydrodynamic regime.
[0065] Dans un mode de mise en œuvre, la mise en mouvement El de l’organe 52, 50 par rapport au logement 20, 32 est mise en œuvre alternativement suivant un premier sens de déplacement et un deuxième sens de déplacement, le deuxième sens de déplacement étant opposé au premier sens de déplacement. L’efficacité de la lubrification est ainsi favorisée pour des machines hydrauliques 1 fonctionnant selon un mode alternatif, c’est-à-dire typiquement les machines hydrauliques mises en œuvre au sein d’instruments de chantier.In one embodiment, the movement El of the member 52, 50 relative to the housing 20, 32 is implemented alternately in a first direction of movement and a second direction of movement, the second direction of movement being opposite to the first direction of movement. The efficiency of the lubrication is thus favored for hydraulic machines 1 operating in an alternative mode, that is to say typically the hydraulic machines used within site instruments.
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